• 제목/요약/키워드: 조적조 구조물

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역량스펙트럼해석을 통한 조적조 건축물의 내진성능평가 (Seismic Performance Evaluation of URM Buildings Using Capacity Spectrum Analysis)

  • 김진선;이정한;김혜원;박병철;이원호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.137-140
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    • 2010
  • 본 논문에서는 국내 지진발생 시 비보강 조적조 건축물의 손상상태 예측 및 내진성능 평가를 위해 기존건축물을 대상으로 역량스펙트럼 해석을 수행하였다. 이는 지진피해를 보다 상세하게 예측하고 건축물의 거동을 파악하기 위한 방법으로 국내 설계 지진하중과 부재의 비선형 특성을 적용하여 해석을 수행하였으며 해석 결과는 구조물의 손상상태에 따라 Slight, Moderate, Extensive, Complete 등으로 구분하여 평가하였다. 그 결과 대부분의 건축물에서 약간의 구조적 피해(Slight)와 보통의 구조적 피해(Moderate) 정도로 나타났으며, 일부 건축물에서 심각한 구조적 피해(Extensive)가 발생하는 것으로 예측되었다. 이전 연구에서 비보강 조적조 건축물의 내진성능평가를 위해 구조내진판정지표를 사용하여 내진성능을 판정하였으며 대부분의 비보강 조적조 건축물이 내진성능을 만족하지 못하였다. 본 연구에서는 기존 건축물에 구조내진 판정지표를 적용하고 그 결과를 바탕으로 역량스펙트럼 해석을 함에 따라 보다 상세한 구조물의 피해정도를 예측할 수 있었다.

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역량스펙트럼 해석에 의한 비보강 조적조 건축물의 지진취약도함수 매개변수 분석 (Parameter Analysis of the Seismic Fragility Function for URM Buildings Using Capacity Spectrum Analysis)

  • 이정한;박민규;김혜원;정우영;박병철;이원호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.383-386
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    • 2009
  • 본 연구는 HAZUS에서 제시하고 있는 비보강 조적조 건축물의 구조적 손상상태에 대한 지진취약도함수와 관련하여 층간변위율 및 스펙트럼 변위 등의 매개변수를 평가하고 또한 국내 상황에 적합한 기존 비보강 조적조 건축물의 지진취약도곡선의 도출을 목적으로 하였다. 국내 상황을 고려한 지진피해를 추정하기 위하여 먼저 기존 비보강 조적조 건축물의 현황파악 및 지진취약도함수 산출방법을 분석하였다. 일반적으로 HAZUS에서 제시하고 있는 지진취약도함수는 역량스펙트럼을 변환시킨 가속도-변위응답 스펙트럼법을 기본적으로 사용하는 상황으로 국내 기존 비보강 조적조 건축물에 대한 지진취약도함수 개발을 위하여 Midas GEN Ver.741 구조해석프로그램을 사용하여 실제 23개동의 비보강 조적조 건축물을 대상으로 역량스펙트럼 해석을 수행하였다. 연구결과를 통하여 지진취약도함수의 주요 매개변수인 손상상태별 층간변위율 및 스펙트럼 변위를 제시하였다.

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지반-구조물 상호작용을 고려한 비보강 조적조 구조물의 지진거동평가 (Seismic Behavior Evaluation of Unreinforced Masonry Structure Considering Soil-Structure Interaction)

  • 김희철;김관중;홍원기
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.9-16
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    • 2001
  • 본 연구의 목적은 지진에 의한 비보강 조적조의 거동을 평가하는 것이다. 효율적인 평가를 위하여 유사동적해석법을 사용하였다. 저층의 비보강 조적조에 대하여 지진하중에 의한 지반-구조물의 상호작용에 따른 영향을 평가하기 위하여 단단한 지반에 놓여진 구조물과 연약한 지반에 좋여진 구조물을 비교하였다. 그 결과 연약한 지반위에 놓인 구조물의 층 전단력과 밑면 전단력이 상대적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한 현재 사용되고 있는 내진기준에 주어진 약산식에 따라 해석을 수행할 경우 연약한 지반에 놓인 건물이 경우 전단력을 과소평가 할 수 있는 것으로 나타났다.

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서울 지역 조적조 건축물의 열화요인에 관한 연구 (A Study on the Deterioration Factors of Masonry Buildings in Seoul)

  • 권기혁;목진우;김광구
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.173-181
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    • 2003
  • 대도시의 인구 집중화 현상에 의해 1970년대부터 다수의 조적조 건축물이 시공되었으며, 존치 기간의 증가에 따라 그 구조 성능의 저하가 진행되고 있다. 이들은 현재 노후화가 진전되어 이에 대한 관리와 체계적 정비 계획이 필요한 시점에 이르렀다. 따라서, 우리나라 대표적 대도시인 서울시를 중심으로 20년 이상된 노후 조적조 건축물의 현황 및 노후화 정도, 요인별 상관관계를 정리 분석하고, 효율적인 관리와 체계적인 대책 수립에 기본 자료를 제시하고자 한다. 본 연구는 서울시를 중심으로 한 건축물들의 분포 특성과 구조적 열화성상, 그리고 상관관계를 검토하였다. 본 연구를 통해 조적조 건축물은 기초에 많은 문제를 가지고 있고 열화에 미치는 가장 큰 요인은 균열로 분석되었고, 건물유형별로는 상가가 가장 취약한 구조형식을 가지고 있는 것으로 나타났다.

지진피해를 입은 조적조 건축물의 유리섬유보강에 따른 내진성능 (Seismic Capacity Strengthened by GFS of Masonry Buildings with Earthquake Damage)

  • 권기혁;최성모;이수철;조상민
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.231-237
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    • 2004
  • 조적조 건축물은 작은 인장력과 연성능력으로 인해 지진발생시 심각한 피해상황을 나타내고 있다. 국외의 경우 조적조 건축물에 대한 여러 가지 보강방법이 사용되고 있으나, 국내의 경우 여러 가지 제약에 의하여 유리섬유보강방법을 사용하는 것이 적절하다. 본 논문에서는 유리섬유보강을 통한 지진피해를 입은 조적조 건축물의 내진성능에 관해 평가하였다. 실험결과 유리섬유보강 실험체의 최대 밑면전단력과 변형이 현저하게 증가하였다. 실험결과 값과 기존 전단내력식을 비교하여 유리섬유보강 실험체의 전단내력식을 제안하였다.

국내 기존 조적조 건축물의 내진성능에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on the Seismic Capacity for Existing Masonry Building in Korea)

  • 허재상;이상호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권6호통권58호
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    • pp.75-87
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    • 2009
  • 본 연구에서는 국내에서 수행되었던 조적조의 재료특성과 부재특성에 대한 실험연구 결과를 이용하여 유한요소 해석을 수행하여 본 연구에서 이용한 유한요소 해석 방법에 대한 신뢰성을 확보한 다음, Prototype 조적조 건축물에 적용하여 얻은 내진성능을 분석하여 국내 비보강 조적조 건축물의 지진에 대한 안전성을 평가하고자 하였으며, Prototype 건축물의 해석결과, 수평전단력과 평균 전단응력은 기존의 실험연구와 비슷한 값을 나타냈다.

대도시 지역의 노후 조적조 건축물의 구조 성능 열화 특성 분석 (An Analysis on the Structural Deterioration Properties of Timeworn Masonry Buildings in Metropolitan Area)

  • 권기혁;이경용;양희숙
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.181-189
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    • 2003
  • 1960~70년대에 시작된 대도시 인구 집중화로 인해 다수의 조적조 건축물이 시공되었으며, 현재 이들은 상당수 구조 성능 저하 현상이 발생하고 있다. 노후 조적조 건축물의 특성 분석을 통해 벽체에서 발생하는 균열들이 가장 큰 열화요인이며 그 다음으로 큰 영향을 주는 요인은 기초로 분석되었으며, 열화 정도와 진행 속도는 사용유형, 시공년도와 큰 상관관계가 있는 것으로 분석되었다. 또한, 건물의 존치기간이 길어짐에 따라 전체적인 안전수준을 떨어지게 되는데 조적조 건축물에 있어서 열화 정도의 한계에 이르는 시기는 존치기간 30년으로 분석되었다.

비선형 동적해석을 통한 국내 비보강 조적조 건축물의 내진성능 평가 (Evaluation of the Seismic Performance for Domestic URM Buildings Using Nonlinear Dynamic Analysis)

  • 백은림;김정현;이상호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.83-92
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 비선형 동적해석을 통한 국내 비보강 조적조의 내진성능을 평가하는데 있다. 보다 정밀한 내진성능 평가를 위해 조적벽체의 파괴모드를 고려한 비선형 이력모델을 이용하고자 하나, 선행연구의 비선형 이력모델은 정적반복가력해석에 대한 검증만이 수행되었다. 이에 본 연구에서는 진동대실험과 동적해석 결과를 비교하여 제안한 비보강 조적조 비선형 해석모델의 신뢰성을 검증한 다음, 국내 비보강 조적조 건축물의 비선형 동적해석을 수행하고 결과를 분석하여 내진성능을 평가하였다. 그 결과, 1층의 조적조 건축물의 경우 개구부율에 관계없이 비교적 지진피해가 작은 반면, 2층 이상의 국내 비보강 조적조 건축물의 대부분이 국내에 발생가능한 지진에 취약하였다.

비보강 콘크리트 조적조의 휨인장강도 (Flexural Tensile Strength of Concrete Block Masonry)

  • 김영상
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.119-126
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 풍하중 또는 지진하중 작용시 면외거동을 하는 구조물의 안전성을 확보하기 위하여 비보강 콘크리트 조적조 벽체의 휨인장강도를 평가 분석하는 것이다. 비보강 콘크리트 조적조 벽체의 휨인장강도는 실물 크기의 시험체에 대한 총 327개의 결과를 이용하였으며, 각각의 경우에 대한 휨인장강도의 통계값을 얻었다. 휨인장강도는 콘크리트 조적조 형태, 모르터 형태 및 등급, 인장응력 방향에 따라 13개 그룹으로 분류하였으며, 각각에 대한 평균휨인장강도와 변동계수를 구하였다. 휨인장강도를 구하기 위하여 벽체에 적용된 하중은 균일분포하중 및 집중하중 형태이며, 벽체가 균열될 때의 최대하중을 측정하여 휨응력공식으로 극한휨인장강도가 계산되었다. 평균휨인장강도는 콘크리트 조적조의 형태, 모르터의 형태 및 등급 등에 따라 1,564 kPa~363 kPa 범위로 분포한다. 이에 비하여 국내의 콘크리트블록 조적조 구조기준에서 허용휨인장응력은 모르터 등급 및 인장응력방향에 따라 294 kPa~74 kPa로 낮은 값을 고시하고 있다. 본 연구에서 평가 분석한 휨인장강도값은 국내 구조기준에서 고시한 값 보다 약 5배 정도 큰 값이므로 국내의 기준값은 상향 조정되어야할 것이다. 본 연 구에서 도출한 휨인장강도값을 토대로 국내에서 비보강 콘크리트 조적조 구조물에 적용할 수 있는 허용기준치를 모르터 등급 및 인장응력방향에 따라 추후 세부적으로 설정할 수 있을 것이다.

누적된 손상을 입은 구조물의 거동 (A Study on Cumulative Structural Damage)

  • 김남희
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.252-257
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    • 2005
  • 비보강 조적조는 비균일재료로 이루어진 합성재료에 가까우므로 그거동이 하중종류와 구조물의 손상정도에 따라서 매우 달라지게 된다. 본 연구에서는 작은 지진부터 큰 지진까지 수차례의 모의 지진을 받는 구조물의 손상거동을 살펴보기 위한 방법으로, 시간영역 자료를 여러구간으로 나누어서 주파수가 어떻게 변화해 가는지 살펴보았다. 또한 주파수와 강도와의 관계식을 이용하여 단자유도계의 이선형모델도 유도하였다. 하중이 커짐에 따라서 이선형 모델의 강성은 계속적으로 저하됨을 알 수 있다. 실제로 실험결과는 누적된 손상을 받는 구조물의 거동이므로, 조적조의 수치해석적 모델의 개발시 이러한 누적된 손상효과를 합리적으로 처래해야 되는 문제점이 있다.

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