• 제목/요약/키워드: Shear wall frame

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골조-전단벽 구조에서 전단/코어벽의 Shear Lag 현상 (Shear Lag Phenomenon in Shear/Core Wall of Wall-Frame Structures)

  • 이은진;이강건;이리형
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.215-222
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    • 2001
  • This study investigates the shear lag phenomenon existing in the shear wall of the wall-frame structure. Elastic analysis of such structures is carried out using a 3-D frame analysis program. The structural parameters governing the shear lag phenomenon are wall height and thickness. The analysis shows that the overturning moment due to external lateral load is resisted by both of the shear/core wall and the external frame. Severe unstable stresses are identified in height ratio of about 0.7 The taller or thinner wall shows the smaller shear lag phenomenon.

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전단파괴모드를 고려한 철근콘크리트 보통전단벽-골조 건물의 붕괴메커니즘 (Collapse Mechanism of Ordinary RC Shear Wall-Frame Buildings Considering Shear Failure Mode)

  • 추유림;김태완
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • Most commercial buildings among existing RC buildings in Korea have a multi-story wall-frame structure where RC shear wall is commonly used as its core at stairways or elevators. The members of the existing middle and low-rise wall-frame buildings are likely arranged in ordinary details considering building occupancy, and the importance and difficulty of member design. This is because there are few limitations, considerations, and financial burdens on the code for designing members with ordinary details. Compared with the intermediate or unique details, the ductility and overstrength are insufficient. Furthermore, the behavior of the member can be shear-dominated. Since shear failure in vertical members can cause a collapse of the entire structure, nonlinear characteristics such as shear strength and stiffness deterioration should be adequately reflected in the analysis model. With this background, an 8-story RC wall-frame building was designed as a building frame system with ordinary shear walls, and the effect of reflecting the shear failure mode of columns and walls on the collapse mechanism was investigated. As a result, the shear failure mode effect on the collapse mechanism was evident in walls, not columns. Consequently, it is recommended that the shear behavior characteristics of walls are explicitly considered in the analysis of wall-frame buildings with ordinary details.

이차원 T형강체를 이용한 중심코어를 가진 전단벽-골조 구조물의 효율적인 지진해석모델 개발 (Development of Efficient Seismic Analysis Model using 2D T-Shape Rigid-body for Wall-Frame Structures with a Central Core)

  • 박용구;이동근;김현수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.9-17
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    • 2013
  • 본 연구에서는 고층 전단벽-골조 구조시스템의 효율적인 해석모델을 제안하였다. 전단벽-골조구조시스템은 휨거동하는 전단벽과 전단거동하는 골조로 구성된다. 그리고 전단벽-골조구조시스템의 변형형상은 골조와 전단벽의 상호작용으로 결정된다. 효율적인 해석모델에서는 이러한 거동특성을 반영되어야 하므로 골조와 전단벽을 분리하여 동적인 거동특성을 반영할 필요가 있다. 본 연구에서는 벽체부와 골조부를 분리하기 위하여 T형 강체를 전단벽의 위치에 대체하는 방법을 사용하였다. 분리한 벽체부와 골조부 각각의 등가모델을 구성한 후 결합시키는 방법으로 고층 전단벽-골조구조시스템의 등가모델을 완성하였다. 제안한 등가모델의 정확성과 효율성을 검증하기 위하여 고층의 전단벽-골조 구조물의 시간이력해석을 수행하였고, 그 결과 제안한 등가모델이 해석시간과 컴퓨터 메모리를 현저하게 줄이면서도 정확한 결과를 도출하였다.

골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽 미배치의 구조효과 (Structural Effect on Curtailment of Upper Shear Wall in Frame-Shear Wall Structure)

  • 김형기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.18-25
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    • 2016
  • 본 연구는 MIDAS-Gen을 사용하여 골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽의 미배치에 대한 구조적인 효과를 검토하였다. 본 연구에서는 해석 변수로 상부 전단벽의 미배치 층수, 상하 기둥 단면 치수의 변화, 상하 전단벽 두께 치수의 변화를 설정하였다. 골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽의 미배치에 대한 구조적인 효과를 검토하기 위하여 전단벽의 미배치에 따른 전단력/전도모멘트 분포, 전단벽의 변곡점, 수평강성에 대하여 비교분석하였다. 본 연구의 결과는 골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽의 미배치가 수평강성과 같은 구조성능에 미치는 영향을 정량적으로 제시하였다. 더욱이 본 연구의 결과는 합리적인 골조-전단벽 구조를 위한 구조설계 자료를 제공하는데 도움이 된다고 확인하였다.

Effect of creep and shrinkage in a class of composite frame - shear wall systems

  • Sharma, R.K.;Maru, Savita;Nagpal, A.K.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제3권5호
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    • pp.333-348
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    • 2003
  • The behaviour of composite frame - shear wall systems with regard to creep and shrinkage with high beam stiffness has been largely unattended until recently since no procedure has been available. Recently an accurate procedure, termed the Consistent Procedure (CP), has been developed which is applicable for low as well as for high beam stiffness. In this paper, CP is adapted for a class of composite frame - shear wall systems comprising of steel columns and R.C. shear walls. Studies are reported for the composite systems with high as well as low beam stiffness. It is shown that considerable load redistribution occurs between the R.C. shear wall and the steel columns and additional moments occur in beams. The magnitude of the load redistribution and the additional moment in the beams depend on the stiffness of the beams. It is also shown that the effect of creep and shrinkage are greater for the composite frame - shear wall system than for the equivalent R.C. frame - shear wall system.

반복-횡력을 받는 조적벽 골조와 전단벽 골조의 내력 및 연성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Strength and Ductility on Masonry Wall Frame and Shear Wall Frame Subjected to Cyclic Lateral Loading)

  • 이호;변상민;정환목;이택운
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.83-91
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    • 2013
  • The core aim of this dissertation is to empirically scrutinize a strength characteristic of beam-column frame subjected to the cyclic lateral load, a beam-column frame of un-reinforced masonry wall, and a shear wall frame. First and foremost, I embark upon making three prototypes vis-$\grave{a}$-vis this research. By conducting this process, I touch on an analysis of cyclic behavior and a damage characteristic of the beam-column frame, the beam-column frame of un-reinforced masonry wall, and the shear wall frame. What is more, through the previous procedure, the next part delves into the exact stress transfer path and the destructive mechanism to examine how much and how strong the beam-column frame of un-reinforced Masonry Wall does have a resistance capacity against earthquake in all the architecture constructed by the above-mentioned frame, as well as school buildings. In addition to the three prototypes, two more experimental models, a beam-column frame and shear wall frame, are used to compare with the beam-column frame of un-reinforced masonry wall. Lastly, the dissertation will suggest some solutions to improve the resistance capacity against earthquake regarding all constructions built with non bearing wall following having examining precisely all the analysis with regard to not only behavior properties and the damage mechanism of the beam-column frame and the beam-column frame of un-reinforced Masonry Wall but also the resistance capacity against earthquake of non bearing wall and school buildings.

전단벽-골조 시스템의 내진설계를 위한 근사해석법 (Approximate Analysis of Shear Wall-Frame Structure For Seismic Design)

  • 유석형
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.99-106
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    • 2019
  • 횡력을 받는 전단벽-골조 시스템은 휨거동을 하는 전단벽과 전단거동을 하는 골조가 슬래브의 강체평면운동(Diaphragm Action)을 통하여 상호작용하여 수평력에 효율적으로 저항하는 시스템이다. 횡력을 받는 골조의 거동은 보와 기둥의 휨 변형에 의한 골조의 수평 전단변형과 기둥의 축 변형에 의한 골조의 휨 변형으로 구분 할 수 있다. 일반적으로 전단벽-골조 시스템의 근사해석 시 골조의 휨변형은 무시하여 왔으나, 건물의 높이가 증가 할수록 골조의 휨 거동은 큰 영향을 미칠 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 횡력을 받는 전단벽-골조 시스템의 근사해석 시 기둥의 축 변형을 고려하기위하여 병렬전단벽 시스템(Coupled Shear Wall System)의 해석 시 사용하는 연속매체모델(Continuous Medium Model)을 이용하여 횡 변위 및 부재력을 산정할 수 있는 근사식을 수정 제시 하였다. 새롭게 제시된 근사식을 검토하기 위하여 기존 식과 컴퓨터에 의한 Matrix해석 결과와 비교하였으며, 비교결과 건물 높이가 높을수록 본 연구에서 제시한 근사해석 식이 기존 식보다 Matrix 해석 결과에 가깝게 나타났다.

기존 골조의 내진성능 향상을 위한 철근콘크리트 현장타설 끼움벽의 보강성능 평가 (Evaluation on Seismic Performance of Existing Frame retrofitted with RC CIP Infill Walls)

  • 김선우;윤현도;김윤수;지상규
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.53-56
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    • 2008
  • A reinforced concrete (RC) cast-in-place (CIP) infill wall retrofitting method may provide an improved seismic performance and economical efficiency for the non-ductile rahmen structures. In this study, four one story-one bay non-ductile frame were constructed and retrofitted with CIP infill wall to evaluate seismic performance of CIP infill wall-frame. From the test results, infill wall-frame exhibited a marked increase in shear strength compared to non-ductile RC frame specimen. But the ductility and story-drift at maximum load were decreased when shear strength of infill wall larger than that of existing RC frame. Therefore, it is confirmed that adequate reinforcement detail is required to assure sufficient seismic performance.

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고층 RC 벽식 비정정 구조물의 지진거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Seismic Response of High-Rise RC Bearing-Wall Structures with Irregularity)

  • 이한선;고동우
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2003년도 춘계 학술발표회논문집
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    • pp.321-328
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    • 2003
  • The objective of this study is to investigate the seismic response of high-rise RC bearing-wall structures with irregularity. For this purpose, three 1:12 scale 17-story reinforced concrete model structures were constructed according to the similitude law, in which the upper 15 stories have a bearing-wall system while the lower 2-story frames have three different layouts of the plan : The first one is a moment-resisting frame system, the second has a infilled shear wall with symmetric plan and the third has a infilled shear wall with eccentricity, Then, these models were subjected to a series of earthquake excitations. The test results show the followings: 1) the existence of shear wall reduced greatly shear deformation at the piloti frame, but has almost the negligible effect on the reduction of the overturning-moment angle, 2) the frame with shear wall resists most of overturning moment in severe earthquake, 3) the torsional behavior is almost independent of the translational, 4) the absorbed energy due to the overturning deformation has the largest portion in the total absorbed energy.

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민감도 해석을 이용한 전단벽-골조 구조시스템의 강성최적설계 (Stiffness-based Optimal Design of Shear Wall-Frame Structure System using Sensitivity Analysis)

  • 이한주;김호수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.63-71
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    • 2006
  • 본 연구에서는 민감도 해석을 이용하여 전단벽-골조 구조시스템의 횡변위를 정량적으로 제어할 수 있는 강성최적설계방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 먼저 골조와 전단벽요소 사이의 변위자유도 적합성 문제를 해결하기 위한 요소강성행렬을 구성하며, 또한 수학적계획법의 일반성을 유지하면서도 큰 규모의 문제도 효율적으로 다를 수 있는 근사화 재념을 도입하여 횡변위 구속조건식을 설정한다. 아울러 전단벽 및 골조부재의 단면특성 관계식을 설정함으로써 설계변수의 수를 줄여주고, 이를 이용하여 강성행렬도함수의 산정을 용이하게 한다. 특히 골조의 경우 초기에 주어진 단면형상이 최적설계 과정동안 계속 유지된다는 가정을 이용하여 최적설계결과에서 구해진 단면특성에 따라 부재단면크기를 산출하고, 전단벽은 사용자의 의도에 따라 두께 또는 부재길이를 재산정하는 방안을 강구한다. 이와 같이 제시된 강성최적설계기법의 효용성을 검토하기 위해 두 가지 형태의 20층 전단벽-골조 구조물의 예제가 고려된다.