유사동적실험에 의한 NISF 내부접합공법으로 내진보강 된 철근콘크리트 2층 골조의 내진성능 평가

Abstract

기존 강도증진형 내진보강법의 단점을 개선할 수 있는 새로운 골조형상을 기반으로 한 내부접합형 내진보강공법 (Novel Internal Steel Frame, NISF)을 제안하였다. NISF 시스템은 필요 내진보강량 산정이 간편한 내력향상형 보강공법으 로서, 전단파괴형 비내진상세를 가지는 중·저층 철근콘크리트 (R/C) 건물에서는 내력확보가 용이한 공법이다. 본 연구에서 제안한 NISF 내진보강공법의 유용성을 검증하기 위하여 비내진상세를 가지는 국내 R/C 건축물을 바탕으로 실물 2층 골조 실험체를 제작하여 유사동적실험을 실시하였다. 이를 바탕으로 최대지진응답 하중 및 변위, 변위-시간 이력곡선, 지진피해정도를 중심으로 내진보강효과를 검토하였다. 실험결과, 국내 내진설계용 지진수준인 200 cm/s2 지진규모에서 무보강 골조는 대규모 지진피해를 나타내었으나, NISF 내진보강법으로 보강한 골조는 경미한 지진피해가 예상되었으며, 국내에서 발생 가능한 최대 지진규모 (300 cm/s2)를 포함한 대규모 지진 (400 cm/s2)를 상정한 경우에도 중규모 이하의 지진피해가 예상되어 본 연구에서 개발한 NISF 내부접합형 내진보강법의 유효성이 검증되었다고 사료된다. A Novel Internal Steel Frame (NISF) method was suggested for seismic retrofitting of existing reinforced concrete (R/C) buildings. The developed system is categorized as a strength increasing technique that can easily enhance the horizontal strength of R/C structures. Two-story R/C frame specimens were designed based on an Korean R/C frame without seismic details. A control specimen and a specimen strengthened with the NISF internal system were used. Pseudo-dynamic testing was carried out to estimate the effects of seismic retrofitting in terms of the ultimate response strength, response displacement, and degree of earthquake damage compared with the control specimen. Test results revealed that the proposed NISF retrofitting technique, internally connected to the existing R/C frame, adequately enhanced the lateral-resistant force, resulting in decreased earthquake response displacement of R/C frames under high level of earthquake ground motions.