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내진성능평가에서 강성비정형-연층에 대하여

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  • 하이구조
  • 21-04-22 13:20
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Question :
 
안녕하세요
 
지진에 대한 공부를 하다가 궁금증이 생겨 질문드립니다
 
기존 시설물 내진성능 평가요령(해설집,예제집)이라는 책에서
 
강성비정형-연층(V-1)에 대한 설명 중
횡저항시스템 요소가 위로 갈수록 점차적으로 감소할 때 즉, 부재면적 혹은 부재수의 감소의 경우는 연층으로 간주하지 않는다. 본 요령에서는" 건축구조기준과 동일하게 각층의 강성을 산정"하고 그 변화비율을 검토하여 연층을 판정한다.
이라는 설명이 있습니다
 
이 글을 보고 관련 책들을 찾아봤는데 저의 서칭능력 부족으로 각층의 강성을 산정하는 방법이나 기준에 대한 정보를 얻을 수 없었습니다
 
각층의 강성을 산정하는 방법을 알고 싶어 질문드립니다
 
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추가로 2010-03-09 11:25에 답변하신 모멘트재분배에 대한 글 중에서
 
"또한 콘크리트구조에서의 모멘트재분배는 어떠한 하중조건하에서도 적용이 가능함으로 받침부의 부모멘트를 20% 이내에서 저감 또는 증가시킬 수 있으나, 강구조에서의 모멘트재분배는 중력하중에서만 부모멘트의 크기를 10% 저감할 수 있습니다." 라는 말씀을 해주셨는데,
콘크리트구조 모델링에서 받침부 부모멘트 증가시키는 방법은 모델링상 어떻게 적용해야하는지, 사용하시는 방법이 있다면 알고싶습니다
 
감사합니다
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Answer :
 
아래는 현행기준의 콘크리트구조 해석과 설계원칙(KDS 14 20 10)에서 “4.3.5 강성”의 내용 일부입니다.
 
(1) 기둥, 벽체, 바닥판 및 지붕 시스템의 상대적인 휨강성과 비틀림강성을 구할 때 어떠한 합리적 가정도 사용할 수 있다. 다만, 채택한 가정은 해당 해석 과정을 통하여 일관성이 있어야 한다.
 
실제 건물에 있어 각 부재의 절대적인 강성을 구하는 것은 작용하중의 상태, 균열 및 손상의 정도 등 고려할 부분이 많아 현실적으로 쉽지 않으며, 부재의 요구강도를 계산하는 경우에는 각 부재의 절대적인 강성이 아닌 부재들간의 상대적인 강성비가 중요하게 작용합니다.
 
귀하께서 말씀하시는 강성비정형-연층(V-1)은 인접층과의 상대적인 강성비를 비교하여 수직비정형성을 판별하는 내용으로, 기준에서 요구하는 합리적 가정과 해석과정의 일관성이 유지된다면 어떠한 방법도 가능하리라 사료됩니다.
 
실무에서는 층간변위각의 역수를 계산하거나, 층전단력을 층간변위로 나누어 강성비를 판별하고 있습니다. 아래 내용은 MIDAS GEN의 Manual에서 발췌한 내용으로, 해당 방법의 원문을 찾으시는데 도움이 될 것으로 사료됩니다.
 
1. 1/Story Drift Ratio (SEAOC) : 층간변위각의 역수로 층강성을 계산합니다.
각 층의 횡강성을 구하는 것은 쉽지 않기 때문에 건물의 변형형태(층변위, 층간변위각)로부터 층강성을 구하면 실무적으로 훨씬 쉽고 각 층의 상대적인 층강성을 평가함으로써 연층을 구분할 수 있습니다. Seiesmic Design Mannual(SEAOC 1999)에서는 아래의 식과 같이 층간변위각의 역수를 층강성으로 간주하여 층간변위를 구할 것을 제시하고 있습니다. ki=hi/(δi-δi-1)
 
2. Story Shear/Story Drift (GB50011-2001) : 층전단력을 층간변위로 나눈 비를 이용하여 층강성을 계산합니다.
 
 
추가적으로 질문하신 모멘트재분배에 관한 답변으로는,
실무에서는 모멘트재분배를 구조해석모델링에 적용하기보다는 별도의 수계산을 통하여 진행하는 것이 일반적입니다.
 
 
오늘도 좋은 하루되세요. ^^

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