Knee - Brace를 활용한 비정형 필로티 건물의 내진보강방안에 대한 해석적 연구
Analytical Study on the Seismic Retrofit Method of Irregular Piloti Building Using Knee-Brace
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초록
필로티 건물의 평면 비정형으로 인한 비틀림 거동은 비틀림 회전 최외단 기둥에 과도한 층간변위를 일으키고 이로 인하여 기둥의전단파괴를 유도할 수 있다. 필로티 건물의 비틀림 거동을 제어할 수 있는 내진보강 공법으로서 벽체 증설, 철골 프레임 또는 철골 가새 추가공법 등이 사용될 수 있으나 이와 같은 공법 들은 필로티 층의 공간 개방성을 저해할 우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 필로티 층의 공간 개방성을 유지할 수 있는 내진보강 공법으로서 knee brace를 활용하기 위하여 knee brace 보강재 단면 형상 및 보강재 설치 각도 등을 변수로 보강된 필로티 건물에 대하여 선형동적해석 및 비선형 정적해석(pushover analysis)을 수행하고 내진성능 평가 및 knee brace의 비틀림 제어효과를 분석하였다. 연구 결과 knee brace로 보강 시 기둥의 전단력은 증가하였으나 비틀림 변형을 제어하는데 효과가 있는 것으로 나타났다. knee brace와기둥 사이를 30°로 보강 시 60°의 경우보다 기둥의 전단력은 적게 증가하였으며, 단면형상 □, ◯ 그리고 H 순으로 기둥의 횡변위가 적게 발생하였다.
Abstract
Torsional behavior due to the plane irregularities of the piloti building can cause excessive story drift in the torsionally outermost column,which can lead to shear failure of the column. As a seismic retrofit method that can control the torsional behavior of the piloti building, the expansionof RC wall, steel frame or steel brace may be used, but such methods may hinder the openness of the piloti floor. Therefore, in this study, linear dynamicanalysis and nonlinear static analysis for piloti buildings retrofitted by knee brace were performed, and seismic performance evaluation and torsioncontrol effect of knee brace were analyzed. The results showed that the shear force of the column increased when the piloti building retrofitted by knee brace, but it was effective in controllingthe torsional deformation. In case of retrofit between knee brace and column by 30 °, the shear force of the column increased less than that of 60 °,and the lateral displacement of column was decreased in the order of □, ◯ and Ｈ in cross-section.
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