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학위논문 상세정보

水平荷重을 받는 鐵筋콘크리트 構造物의 耐震補强 硏究 원문보기
The seismic rehabilitation study of r/c structures subjected to the horizontal load

  • 저자

    신준재

  • 학위수여기관

    水原大學校 大學院

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    建築工學科

  • 지도교수

  • 발행년도

    1997

  • 총페이지

    ix, 119 p.

  • 키워드

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T8953752&outLink=K  

  • 초록

    내진규준 제정 이전에 건축된 구조물은 지진하중이 작용할 경우 연성도 및 강도가 충분히 확보되지 못한 경우가 일반적이다. 따라서 작은 지진하중이 작용하는 경우에도 큰 균열, 건물 붕괴 등을 유발하여 경제적인 손실뿐만 아니라 사회적으로도 커다란 문제를 일으킬 것으로 예견된다. 국내에서 그 동안 적용된 보수·보강재료 및 공법은 일부 재료와 보강 방법으로 한정되어 있어 다양안 재료 및 공법의 비교·검증이 안된 상태이다. 특히 보수·보강 방법이 보나 기둥의 내력보강용이기 때문에 지진하중 작용할 때 연성도 및 전단강도 확보를 위한 보수·보강에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 수평하중이 작용하는 철근콘크리트 구조물의 역학적 거동 및 보강방법을 연구하였으며, 3차원 범용구조해석프로그램인 ETABS를 사용하여 수평하중을 받는 구조물을 해석하고 얻은 결과를 이용해서 역학적 거동 및 보강의 효과를 연구·비교하였다. 지진 발생 이전 구조물과 지진이 발생하였을 경우 구조물의 부재력 및 충간변위를 산정하고 이 값에 의하여 보강에 대한 기초자료를 얻었다. 아울러 보강공법으로 내진벽 보강, 기둥단면증설보강, 철골브레이스 보강을 한 경우의 ETABS 구조해석 결과를 서로 비교하여 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 전단벽형 내진벽으로 보강한 경우, 3가지 보강방법중 설계층간변위가 가장 작게 계산되었으나 고정하증의 증가로 기초에 부담이 크게 되었고, 만일 기초의 내력이 부족하다면 기초도 보강을 해야 하는 문제가 발생하였으며, 또한 이 보강방법은 변형능력이 다른 보강방법에 비하여 부족하다. 2. 기둥단면을 증설하는 보강을 한 경우, 벽에 비해 내력이 작으므로 큰폭의 강도상승이 없었으나 연성도가 크게 되어 연성향상에 효과적인 내진보강공법이다. 이 방법은 연성도 향상은 물론 편심과 비틀림 하중 부담능력에 개선효과가 있다. 3. 철골브레이스 보강의 경우, 기초에 대한 부담하중이 가장 적었고 층간변위도 어느 정도 향상이 있었다. 연성지표가 R/C 내진벽과 동등이상의 연성도를 얻을 수 있었으나, 보강계획시 편심 및 강성비 분포에 주의할 필요가 있다. 4. 내진벽의 보강경우, 부재력의 변화를 고찰하면 보강방향에 위치한 기둥의 전단력이 상당히 감소되었으나, 내진벽으로 보강하지 않은 방향의 기둥은 전단력이 상대적으로 큰 값이 되어 기둥의 전단력이 ΦV_c를 초과하였다. 기둥 또는 보의 모멘트는 보강을 하지 않은 경우와 거의 비슷한 값을 보였다. 5. 기둥단면증설보강의 경우, 기둥의 강서도가 커져 기둥이 부담해야 할 전단력이 크게 되어 전단 보강 스티럽이 필요하였으며 기둥이나 보의 부재력은 변화 폭이 크지 않고 다소 줄어드는 경향을 보였다. 6. 철골브레이스 보강은 보강방향에서 전단벽 보강처럼 기둥의 전단력이 크게 감소하지는 않았지만, 보강하지 않았을 때보다는 큰 값이 되었다. X-방향의 부재응력이 보강하지 않았을 때와 비교하여 차이가 거의 없었고 보강한 방향으로 부재응력이 약간 감소하였다. 철골브레이스 공법이 나머지 두 공법과의 비교에서 내진벽 보강보다는 층간변위가 크게 줄지는 않았으나 기둥단면증설보강과는 비슷한 층간변위를 보여 충분한 보강의 효과가 있음을 알 수 있고, 기초 부담하중이 나머지 두 공법보다 적은 값이 나왔다. 또 부재력에서는 거의 변화가 없어 철골브레이스 이외의 다른 보강이 필요 없음을 알 수 있어 철골브레이스 보강방법이 가장 효과적이고 경제적이라고 사료된다.


    The R/C structures that were constructed before the application of the seismic rules don't have the required ductility ratio and strength enough to endure the seismic load. Therefore, it is expected that the large crack and the building failure caused by the small seismic load would be brought about the economic loss and the large social problems. The materials, the repairing methods ang the stengthening of members of buildings used in our country are limited to a few of the retrofit materials and the rehabilitation methods. Because until now the methods of the repair and the retrofit of building in our country are retrofitted to the strengthening of building members, author studies on the repair and the retrofit technique in order to gain the ductility and the shear stength of buildings in this paper. This study deals with the structural behavior of R/C structures subjected to the horizontal loads. Author studies the member forces of example retrofitted building subjected to the horizontal loads. In this analysis, author uses the three dimension general purpose computer software, ETABS. The elementary Data of repairing and retrofitting is acquried by computing the member forces and the story drift of structures by the earthquake forces. After comparing the merits of the three retrofit techniques of the steel bracing of building, shear wall, column jacketing, the results of the study gained are as follows. 1. In case of the strory drift of retrofitted building, the quantity of the drift of the shear wall method is the lowest of the three kinds of retrofitting. But the increase of self-weight of shear wall would caused the retrofit of the foundation of building. Also the strain capacity is lacked in this shear wall method compared with the other two retrofit methods. 2. In case of column jacketing method, there is no increasing of the flexural strength of building member compared with the shear wall method. But author observe much the increase of the ductility of the member. This method not only increases the ductility but also improves eccentricity distance. 3. In case of steel bracing method, the overloading load to the foundation is the least of the three methods and a certain improvement of the story drift is discovered. The ductility index shows the ductility of steel bracing is more than that of R/C shear wall. In case of retrofit project, we need to pay attention to the distance of eccentricity and the stiffness ratio of the steel bracing. 4. In case of shear wall method, author examines the change of members forces and much the decrease of shear force of column in retrofit direction. The moment of column and beam are as much as the case without rehabilitation of members. 5. In case of column jacketing method, there is the increase of column stiffness. Therefore, owing to the increase of shearing force of column to support, the reinforcement of stirrup is more needed. And members forces of the columns and the beams tend to decrease. 6. The steel bracing method doesn't have more increase of the shearing force of column to compared to the shear wall method in retrofit direction. The members forces in the X-direction had no difference compared with the case of non-rehabilitation. The members force in retrofit direction is decreased a little. When it is compared the steel bracing method with the other two methods, there are a little decrease of the story dirft compared with the quantity of story drift of the shear wall method. But we could see the enough effect in the steel bracing method, because there is a little difference in the story drift compared with the column jacketing method. Moreover, the steel bracing method had much small charge of the dead load than the other two retrofit methods in the increasing of the self-weight of the foundation. And it cause a small change in the members force. Therefore, the steel bracing method is considered the most effective and economic retrofitting methods of three.


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