Seismic Performance Assessment of Non-Ductile Reinforced Concrete Building According to Seismic Design Categories

Abstract

현존하는 중저층 철근 콘크리트(RC) 건물 중 대다수는 지진하중을 고려하지 않고 건축된 비연성 철근콘크리트 골조이며, 비연성 철근콘크리트 골조는 기둥에 부적합한 철근상세 등으로 인하여 횡력에 대하여 전단파괴와 같은 비 연성적인 거동을 보인다. KDS 41 17 00(2019)의 모델기준이자 미국의 내진설계 기준인 ASCE 7-16(2017)에서는 구조물의 내진성능목표로써 최대고려지진에 대한 조건부 붕괴확률이 10%미만일 것을 요구하고 있다. 본 연구의 목적은 중력 하중만을 고려하여 설계된 비연성 3 층 철근 콘크리트 건물의 조건부 붕괴 확률을 추정하는 것이다. 대상 골조가 내진설계범주 A, B, C, 그리고 D에 위치한다고가정하였으며, 내진설계범주 A에 위치한 RC 건물만이 목표 조건부 붕괴 확률을 충족하였다. 내진설계범주가 높아짐에 따라 목표 확률의 초과 정도가 증가하기 때문에 대상 건물과 같은 비연성 RC 건물의 경우 보수 및 보강이 필요 함을 확인할 수 있었다. 또한, FEMA P58(2018)의 과정에 따라 내진성능평가를 진행하였는데, 내진설계범주 D에서는 높은 붕괴확률로 인하여 내진성능평가를 수행하지 못하였다. 내진설계범주 A, B, C에서는 대상 건물과 같은 비연성 RC 건물의 경우 붕 괴나 철거보다는 수리를 하는 과정에서 발생한 비용이 대다수를 차지하며, 이중에서도 비구조체의 손상으로 인한 수리 비용이 대다수 발생함을 확인할 수있었다.