표제지
목차
제1장 서론 5
1.1. 연구배경 및 목적 6
1.2. 연구범위 및 방법 8
1.3. 기대효과 9
제2장 코어집중형 댐퍼 개발 10
2.1. 국내외 기술동향 11
2.2. 기본원리 및 이론 16
2.3. 댐퍼의 구성 및 특성 21
제3장 구조성능평가 24
3.1. 댐퍼요소의 구조성능 26
3.2. 인방보 제진시스템의 구조성능 49
제4장 경제성 평가 59
4.1. 평가방법 61
4.1.1. 구조설계방법 61
4.1.2. 경제성평가방법 63
4.2. 평가대상 64
4.3. 경제성 평가 70
제5장 제진설계기법 78
5.1. 제진설계기준 79
5.1.1. 내진설계기준 79
5.1.2. 하중기반 제진설계기준 82
5.1.3. 성능기반 제진설계기준 87
5.2. 제진설계절차 90
5.3. 제진설계기법 93
5.3.1. 비선형 정적해석 93
5.3.2. 비선형 동적해석 97
5.4. 설계절차 103
5.4.1. 일반 요구 사항 103
5.4.2. 목표성능의 설정 104
5.4.3. 에너지 소산장치의 모델링 107
5.4.4. 선형 해석 절차 109
5.4.5. 비선형 해석 절차 112
5.4.6. 시스템 상세 요구 사항 117
5.4.7. 에너지 소산 장치의 요구되는 실험 119
제6장 결론 122
참고문헌 125
판권기 129
[표 3-1] 실험체 일람 27
[표 3-2] 실험결과 요약 37
[표 3-3] 신청기술 부분골조실험체 개요 49
[표 3-4]/[표 3-3] 부분골조실험 가력프로그램 52
[표 3-5]/[표 3-4] 시스템 성능실험결과 요약 52
[표 4-1] 공사비 산정을 위한 관련법규 63
[표 4-2] 경제성 평가 대상 64
[표 4-3] 경제성평가 결과 70
[표 4-4] 마곡지구 506동 골조공사비 71
[표 4-5] 마곡지구 104동 골조공사비 71
[표 4-6] 마곡지구 503동 골조공사비 72
[표 4-7] 신내지구 221동 골조공사비 72
[표 4-8] 내곡지구 502동 골조공사비 73
[표 4-9] 세곡지구 110동 골조공사비 73
[표 4-10] 신내지구 105동 골조공사비 74
[표 4-11] 신내지구 114동 골조공사비 74
[표 4-12] 마곡지구 1301동 골조공사비 75
[표 4-13] 신내지구 103동 골조공사비 75
[표 4-14] 마곡지구 404동 골조공사비 76
[표 4-15] 마곡지구 708동 골조공사비 76
[표 4-16] 마곡지구 1410동 골조공사비 77
[표 5-1] 내진성능수준과 설계지반운동을 고려한 건축물의 내진성능목표 89
[표 5-2] 비선형 해석방법의 종류 101
[그림 1-1] 커플링보 제진장치가 적용된 코어벽체 구조시스템 7
[그림 1-2] 커플링보의 소성힌지 분포 및 전단력 저감효과 7
[그림 1-3] 댐퍼개발의 배경 9
[그림 2-1] 2010년 칠레지진시 공동주택 커플링보의 지진피해사례 12
[그림 2-2] 커플링보와 벽체의 파단사례(The Mount Mckinley Building in Anchorage in 1964 Earthquake) 12
[그림 2-3] 벽체의 전단파단 사례(Kobe Eatrhquake, 1995) 13
[그림 2-4] RC 커플링보 배근상세 14
[그림 2-5] RC 커플링보 시공사례 14
[그림 2-6] 철골 커플링보 15
[그림 2-7] 우리공사가 개발한 "인방보형 지진제어장치" 15
[그림 2-8] 댐퍼의 최적화 16
[그림 2-9] 유한요소해석결과 17
[그림 2-10] 댐퍼의 모델화 18
[그림 2-11] 신청기술의 댐퍼형상 및 적용방안 21
[그림 2-12] 신청기술의 제작방법 22
[그림 2-13] 신청기술 제진댐퍼 구성 22
[그림 2-14] 신청기술 제진댐퍼의 작동원리 23
[그림 2-15] 신청기술의 형상 및 변형 23
[그림 3-1] 강재이력댐퍼 형상 26
[그림 3-2] 실험체 사진 27
[그림 3-3] 댐퍼 실험체 상세 28
[그림 3-4] 테스트 셋업 29
[그림 3-5] 가력 프로토콜 30
[그림 3-6] 측정방법 30
[그림 3-7]/[그림 3-8] 이력응답(M12 계열) 31
[그림 3-8]/[그림 3-9] 실험체의 파괴사진(M12 계열) 32
[그림 3-9] M14 계열의 파괴사진 33
[그림 3-10] 이력응답(M14 계열) 34
[그림 3-11]/[그림 3-12] 이력응답(M16 계열) 35
[그림 3-12]/[그림 3-13] M16 계열의 파괴사진 35
[그림 3-13]/[그림 3-14] 스캘레톤 곡선(단조화 곡선) 36
[그림 3-14]/[그림 3-15] 항복하중 결정방법 37
[그림 3-15]/[그림 3-16] 실험체별 초기강성 38
[그림 3-16]/[그림 3-17] 초기강성비(=K₁/K₂) 38
[그림 3-17]/[그림 3-18] 댐퍼 두께에 따른 초기강성 분포 38
[그림 3-18]/[그림 3-19] 폭비에 따른 초기강성 분포 38
[그림 3-19]/[그림 3-20] 강판면수의 증가에 따른 초기강성 분포 39
[그림 3-20]/[그림 3-21] 실험체의 항복내력과 최대내력 39
[그림 3-21]/[그림 3-22] 내력상승율 (=Qu/Qy) 39
[그림 3-22]/[그림 3-23] 두께에 따른 항복내력 분포 40
[그림 3-23]/[그림 3-24] 폭비에 따른 항복내력 분포 40
[그림 3-24]/[그림 3-25] 강판면수의 증가에 따른 항복강도 분포 40
[그림 3-25]/[그림 3-26] 실험체별 흡수에너지 41
[그림 3-26]/[그림 3-27] 두께에 따른 흡수에너지 분포 41
[그림 3-27]/[그림 3-28] 폭비에 따른 흡수에너지 41
[그림 3-28]/[그림 3-29] 강판면수의 증가에 따른 흡수에너지 분포 41
[그림 3-29]/[그림 3-30] 변형도 분포(M12 계열) 42
[그림 3-30]/[그림 3-31] 변형도 분포(M14 계열) 계속 43
[그림 3-31]/[그림 3-32] 변형도 분포(M14 계열) 44
[그림 3-32]/[그림 3-33] 변형도 분포(M16 계열) 45
[그림 3-33]/[그림 3-34] 강판재 두께에 따른 변형도 분포 46
[그림 3-34]/[그림 3-35] 폭비에 따른 변형도 분포 46
[그림 3-35]/[그림 3-36] 강판면수에 따른 변형도 분포(계속) 47
[그림 3-36]/[그림 3-37] 강판면수에 따른 변형도 분포 48
[그림 3-37]/[그림 3-38] 변수에 따른 변형도 분포(5 사이클 스텝) 48
[그림 3-38]/[그림 3-39] 철근선조립 강재미드댐퍼 49
[그림 3-39]/[그림 3-40] 댐퍼 상세 49
[그림 3-40]/[그림 3-41] 부분골조 실험체 제작도면 50
[그림 3-41]/[그림 3-44] 부분골조실험체별 변위계 설치전경 51
[그림 3-42]/[그림 3-45] 부분골조실험체별 변위계 설치계획 51
[그림 3-43]/[그림 3-46] 실험체 파괴상황 53
[그림 3-44]/[그림 3-47] CBD-01 실험체 파괴전경 53
[그림 3-45]/[그림 3-48] 하중-변위곡선 54
[그림 3-46]/[그림 3-49] 실험체 손상정도에 따른 연결보 상대회전각 54
[그림 3-47]/[그림 3-50] 가력변위별 실험체 손상정도 55
[그림 3-48]/[그림 3-51] 강재댐퍼 변형각(층간변위각 3%까지) 55
[그림 3-49]/[그림 3-52] 강재댐퍼손상(층간변위각 4%까지) 55
[그림 3-50]/[그림 3-53] 층간변위각에 따른 강재댐퍼 변형률 곡선 56
[그림 3-51]/[그림 3-54] 실험체 파괴전경 56
[그림 3-52]/[그림 3-55] 하중-변위곡선 56
[그림 3-53]/[그림 3-56] 손상정도에 따른 연결보 상대회전각 57
[그림 3-54]/[그림 3-57] 강재댐퍼 변형각(층간변위각 4%까지) 58
[그림 3-55]/[그림 3-58] 강재댐퍼손상(층간변위각 4%) 58
[그림 3-56]/[그림 3-59] 층간변위각에 따른 강재댐퍼 변형률 곡선 58
[그림 4-1] 비선형해석 수행절차 62
[그림 4-2] Sc 지반 지진파 스케일조정 결과 사레 62
[그림 4-3] 마곡지구 506동 댐퍼배치도 65
[그림 4-4] 마곡지구 104동 댐퍼배치도 65
[그림 4-5] 마곡지구 503동 댐퍼배치도 66
[그림 4-6] 신내지구 221동 댐퍼배치도 66
[그림 4-7] 내곡지구 502동 댐퍼배치도 67
[그림 4-8] 세곡지구 110동 댐퍼배치도 67
[그림 4-9] 신내지구 105동 댐퍼배치도 68
[그림 4-10] 마곡지구 404동 댐퍼배치도 68
[그림 4-11] 마곡지구 708동 댐퍼배치도 69
[그림 4-12] 마곡지구 1410동 댐퍼배치도 69
[그림 5-1] 전통적인 하중기반 설계방식의 원리 82
[그림 5-2] 유효감쇠와 설계스펙트럼의 감소 85
[그림 5-3] Pushover 곡선과 능력곡선 86
[그림 5-4] 선형해석을 위해 이상화된 완전탄소성 능력곡선 86
[그림 5-5] Seismic performance objectives from Vision 2000(SEAOC 1995) 88
[그림 5-6] Rehabilitation Objectives(FEMA356, 2000) 88
[그림 5-7] Performance matrix from ICC Performance Code(ICC 2006) 88
[그림 5-8] 예비응답해석 92
[그림 5-9] 구조물의 성능평가 92
[그림 5-10] 비선형 정적해석 절차 94
[그림 5-11] Push-Over 곡선의 이상화 95
[그림 5-12] 비선형 정적해석 방법별 성능점 산정방법 96
[그림 5-13] 콘크리트 보 부재 단면재료의 비선형 특성 98
[그림 5-14] 부재 비선형 특성의 정의 99
[그림 5-15] 대표적인 콘크리트부재의 이력모델 100
[그림 5-16] 비선형 해석방법의 신뢰도 100
[그림 5-17] 상세해석모델의 시간이력해석 101
[그림 5-18] 단자유도(SDOF) 모델의 비선형 구조해석 102
[그림 5-19] 구조물의 다자유도(MDOF) 이상화 방법 102
[그림 5-20] 구조물의 내진목표성능 설정 104
[그림 5-21] 비선형 해석을 통한 성능설계 105
[그림 5-22] 성능수준별 지진하중 성능레벨(FEMA356, 2000) 예시 106
[그림 5-23] 댐퍼의 효과 107
[그림 5-24] 해석 절차 109
[그림 5-25] 해석의 수준 110
[그림 5-26] Pushover에 의한 밑면전단력-변위 관계 116