콘크리트에 매립된 카고메 감쇠시스템의 내진거동평가
Seismic Behavior Evaluation of Embedded Kagome Damping Device
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초록
최근 들어 우리나라에서도 설치와 유지관리가 용이하며 경제성이 뛰어난 강재이력형 감쇠장치를 적용하여 내진성능을 확보하고자 하는 건물들이 다수 건설되고 있다. 하지만 이러한 강재이력형 감쇠장치가 철근콘크리트 건물에 적용되는 경우 감쇠장치를 설치하기 위한 연결구조물은 전체적인 시스템을 복잡하게 만들어 감쇠장치의 신뢰도를 저하시키는 요소가 되기도 한다. 이에 본 연구에서는 기존연구에서 개발된 카고메 감쇠장치를 대상으로 별도의 연결구조 없이 철근콘크리트 지지구조물에 감쇠장치를 직접 매립할 수 있는 시스템을 제안하고자 하며, 매립길이에 따른 내진거동을 확인하여 동 시스템의 정립을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 실험결과, 1.0 매립길이 실험체의 경우 카고메 감쇠장치 매립부분에서 콘 파괴와 유사한 형태의 뽑힘이 발생하였다. 반면, 2.0 매립길이를 확보한 실험체는 실험 종료 시까지 뽑힘 및 콘 파괴 없이 안정적인 이력거동을 나타내었고 1.0 매립길이 대비 2.0 매립길이가 약 1.3배의 향상된 에너지소산능력을 나타내었다. 본 연구에서 제안하는 시스템을 적용할 경우, 기존 설치방법 변경에 따른 기타 철물 제작 비용을 줄일 수 있으며, 시공 시에도 부수적인 철물 시공을 줄여 공기를 단축할 수 있다.
Abstract
Recently, there has been a tendency to improve seismic performance of building structure by installing a steel hysteretic damping device which is economically efficient and easy to install and maintain. However, for a reinforced concrete building, a set of complicated connecting hardware and braces to fix the steel hysteretic damping device yields deteriorated reliability in damping performance. Therefore, this study presents a method of directly embedding a Kagome damper, which was investigated in previous researches, into a concrete structure without additional connecting hardware. Moreover, in this study, a series of experiments conducted to provide a basis of the Kagome damper by confirming the seismic behavior for various embedded lengths. As a result, in a group of the embedded length of 1.0, the dampers were pulled out, while concrete breakout occurs. In a group of 2.0, neither pull-out nor concrete breakout occurred, while the dampers show stable behavior. Moreover, the buried length of 2.0 has 1.3 times better energy dissipation capacity. The system presented in this study can reduce the cost and period for installing, omitting making additional hardware.
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