접합부 회전능력에 기초한 철골모멘트골조의 반응수정계수 산정법
Rational Evaluation of Seismic Response Modification Factor of Steel Moment Frame Based on Available Connection Rotation Capacity
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초록
내진설계에서 반응수정계수는 탄성 밑면전단력을 저감하여 설계하중 수준을 정의하기 위한 주요 계수로 사용되고 있다. 이제까지 반응수정계수는 공학자들의 경험적인 합의에 의하여 정성적으로 설계기준에 반영하고 있다. 구조시스템에서 반응수정계수와 접합부의 가용 회전능력은 매우 밀접한 관계가 있으며, 본 논문에서는 이러한 접합부의 회전능력과 비선형 푸쉬오버 해석에 기초하여 반응수정계수를 평가하는 방법을 제시하였다. 이를 검증하기 위하여 IBC 2000에 따라 설계된 RBS 골조를 대상으로 제안 방법을 적용하였다. 또한, 다양한 지진파에 대한 비선형 시간이력 해석을 병행하여 가용 회전능력에 의거하여 산정된 반응수정계수의 타당성을 평가한 결과, 본 제안방법에 따라 정의된 반응수정계수가 충분히 보수적임을 확인하였다.
Abstract
current seismic design practice, the response modification factor (R-factor) is used as a key factor to reduce the elastic base shear demand to the design force level. As is well-known, the R-factor is a committee-consensus factor and, as such, highly qualitative and empirical. The relationship between the R-factor and the connection rotation capacity available in a particular structural system has remained a missing link. In this paper, a rational procedure to evaluate the R-factor is proposed. To this end, the relationship between the available connection rotation capacity and the R-factor is defined and quantified using nonlinear pushover analysis. An RBS steel frame designed according to IBC 2000 was used to illustrate and verify the proposed procedure. Nonlinear time history analysis results indicated that the R-factor definition proposed in this study is generally conservative from design perspective.
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