Abstract
In the Pohang Earthquake in 2017, considerable damage to non-structural elements, such as ceiling systems, exterior finishes, and curtain walls, was reported; thus, the seismic designs of non-structural elements are important. In this study, the modal characteristics of a ceiling system were investigated through the impact hammer test. The frequency and damping ratio according to the length of the hanger bolt were identified. In addition, collision experiments were conducted to obtain the impact duration for exactly considering the impact effects of the ceiling against a wall or other adjacent elements. Based on the identified dynamics and impact duration of the ceiling system, the seismic responses of the ceiling system were obtained numerically in case of collision. Numerical simulation results show that the impact load tends to increase with the clearance between the ceiling and adjacent elements, and is not correlated with the length of the hanger bolt.
2017년 발생한 포항 지진으로 인하여 천장재, 외장재, 커튼월 등 비구조재의 파괴에 의한 피해가 다수 보고되었으며 비구조재의 내진설계가 중요해지고 있다. 본 연구에서는 임팩트해머 테스트를 통해 행어볼트 길이에 따른 천장재의 고유진동수와 감쇠비를 식별하였다. 또한 천장재가 벽 또는 다른 구조체에 충돌하는 경우 발생하는 충격효과를 정확히 고려하기 위해 충돌실험을 수행하였다. 식별된 천장재의 동특성과 충격지속시간을 바탕으로 실제로 천장재가 지진하중으로 인하여 주변 구조물과 충돌이 발생하는 경우에 대한 천장재 응답특성을 수치해석을 통하여 분석하였다. 수치해석 시뮬레이션 결과, 충격하중은 이격거리에 따라 선형적으로 증가하는 경향을 보였으며, 달대길이와는 무관한 것으로 나타났다.
