Abstract
Even in moderate to low seismic regions like Korean peninsular where wind loading usually governs the structural design of a tall builidng, the probable structural impact of the 500-year design basis earthquake (DBE) or the 2400-year maximum credible earthquake (MCE) on the selected structural system should be considered at least in finalizing the design. In this study, seismic performance evaluation was conducted for concentrically braced steel highrise buildings that were only designed for wind by following the assumed domestic design practice. It was found that wind-designed concentrically braced steel highrise buildings possess significantly increased elastic seimsic capacity due to the system overstrength resulting from the wind-serviceability criterion and the width-to-thickness ratio limits on steel members. The strength demand-to-strength capacity study based on the response spectrum analysis revealed that, due to the system overstrength factors mentioned above, wind-designed concentrically braced steel highrise buildings having a slenderness ratio of larger than six can withstand elastically even the maximum credible earthquake at the performance level of immediate occupancy.
국내와 같이 풍하중이 지배 횡하중으로 작용하는 중/약진대라 할지라도 초고층건물의 설계를 담당하고 있는 구조기술자는 특정세기의 잠재지진(가령 재래기 500년 정도의 설계용지진동 또는 재래기 2400년 정도의 최대한도지진)이 구조시스템에 미칠 수 있는 구조적 영향을 합리적으로 평가할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 중/약진대로 분류되는 국내의 지진환경하에서, 국내 구조사무소의 평균적 실무관행에 따라 내풍설계된 초고층 철골중심가새골조를 가정하여 지진해석을 수행하고 내진성능을 평가하였다. 내풍설계에서 요구되는 사용성 요건 및 횡력저항 철골부재에 부과돠는 폭-두께비 제한 등으로 인해 상당한 크기의 시스템 초과강도(system overstrength)가 유입됨을 확인할 수 있었다. 내풍설계과정에서 부차적으로 기인하는 이 시스템 초과강도로 인하여, 본 연구의 세장비 6 이상의 철골조 초고층 중심가새골조는 2400년 재래기의 최대한도지진에 대해서도 즉시입주 가능한 거동수준에서 탄성적으로 저항할 수 있음을 확인하였다.
