Abstract
The masonry infill walls are one of the most popular components that are used for dividing and arranging spaces in building construction. In spite of the fact that the masonry infills have many advantages, the system needs to be used with caution when the earthquake load is to be considered. The infills tend to develop diagonal compression struts during earthquake and increase the demand in surrounding RC frames. If there are openings in the infill walls, the loading path gets even complicated and the engineering judgements are required for designing the system. In this study, a masonry infill system was investigated through finite element analysis (FEA) and the results were compared with the current design standard, ASCE 41. It is noted that the equivalent width of the compression strut estimated by ASCE 41 could be 32% less than that using detailed FEA. The global load resisting capacity was also estimated by 28% less when ASCE 41 was used compare to the FEA case. Rather than using expensive FEA, the adapting ASCE 41 for the analysis and design of the masonry infills with openings would provide a good estimation by about 25% conservatively.
조적 끼움벽은 건축물의 건설에 있어서 공간을 나누고 구획하는데 사용되는 가장 흔한 시스템 중의 하나이다. 조적 끼움벽의 많은 장점에도 불구하고, 대상 시스템은 지진하중에 대하여 주의를 가지고 사용되어야 한다. 지진이 작용하는 동안 끼움벽에는 대각 방향의 압축 스트럿이 형성되면서 주변의 RC 골조에 작용하는 요구 하중을 크게 한다. 특히 개구부가 있는 조적 끼움벽의 경우, 하중 전달과정이 매우 복잡하기 때문에 시스템의 설계에 있어서 엔지니어의 주관적인 판단이 필요하게 된다. 본 연구에서는 개구부를 갖는 조적 끼움벽에 대하여 유한요소해석(FEA)를 실시하여 거동을 조사하였고, 그 결과를 현행 설계기준인 ASCE 41을 적용한 경우와 비교하였다. ASCE 41의 기준을 적용할 때, 압축 스트럿의 등가폭이 FEA를 통한 결과에 비하여 32%까지 작게 나타났다. 또한 하중저항 능력은 ASCE 41을 적용한 경우 FEA에 의한 결과에 비하여 28% 작게 나타났다. 따라서 상당한 노력이 필요한 FEA를 대신하여, 조적 끼움벽의 해석과 설계에 ASCE 41을 적용하면 약 25% 수준의 보수적이며 적절한 결과를 얻을 수다고 할 수 있다.