Seismic Behavior of Columns in Ordinary and Intermediate Moment Frames

Moment frames have been widely used in building construction. In current design codes, concrete moment frames are classified into ordinary, intermediate, and special moment resisting concrete frames (OMRCF, IMRCF, SMRCF)). The objective of this study is to investigate the seismic behavior of columns in ordinary moment resisting concrete frames (OMRCF) and intermediate moment resisting concrete frames (IMRCF). For this purpose 3 story OMRCF and IMRCF buildings were designed and detailed in compliance to ACI 318 (2002) and KCI (1999). In this study the buildings were assumed to be located in seismic zone 1 classified by UBC (1997). This study considered the columns in the 1st story since these columns shall resist the largest axial and lateral forces during an earthquake. Eight 2/3 scale column specimens were made for representing the upper part and lower part of exterior and interior columns of the OMRCF and the IMRCF Quasi-static reversed cyclic loading was applied to each specimen with a constant or varying axial load. Test results show that seismic behaviors of columns are influenced by existence of lap splices, axial force levels, and lateral reinforcement at possible plastic hinging region. However, the effect of such variables strongly co-related to each other.

보통과 중간 모멘트 골조 기둥의 내진거동 비교

모멘트골조는 건물 골조로 많이 사용되어 왔다. 현행 설계기준에서는 콘크리트모멘트 골조를 보통, 중간 특수 모멘트저항 콘크리트 골조 (OMRCF, IMRCF, SMRCF)로 분류하고 있다. 본 연구의 목적은 OMRCF와 IMRCF 기둥의 내진성능을 비교 평가하는 것이다. 이 목적을 위하여 3층 사무소 용도의 OMRCF와 IMRCF를 ACI 318 (2002)와 KCI (1999)을 따라 설계하였다. 이 연구에서 건물들은 모두 UBC (1997)에서 분류한 지진지역 1에 위치하는 것으로 가정하였다. 이 연구에서는 1층의 기둥을 고려하였는데 이는 1층이 지진 발생시 가장큰 횡력과 축력을 부담하기 때문이다. 8개의 2/3 축소모델 실험체를 제작하였다. 각 실험체는 각각 OMRCF 와 IMRCF 내부와 외부의 기둥 상부 하부를 모델링한 것이다. 유사정 적가력을 하였고 축력은 외부기둥실험체에는 변동축력을 내부기둥실험체에는 고정축력을 가력하였다. 본 연구결과에 따르면 겹침이음여부, 축력의크기, 기둥단부의 횡보강근은 기둥의 내진거동에 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만 이러한 변수들은 서로 관련되어 있는 것으로 나타났다.