트러스 형태에 따른 스태거드트러스 골조시스템의 내진성능 평가

Abstract

본 연구의 목적은 트러스의 형태를 바꿔가며 엇갈린 트러스(STF) 시스템의 내진성능을 평가하는 것이다. 예제 구조물은 10층의 철골조 사무실 건물이며, 시스템별로 각각 프랫트러스, 하우트러스, 와렌트러스, 케이트러스와 비렌딜트러스를 적용하였다. 중력하중, 풍하중, 지진하중을 고려한 구조해석을 실시하여 부재에 높은 DCR을 만족하는 단면을 산정한 후 고유주기, 밑면전단력과 층간변위를 산출하였다. 그 후, 역량스펙트럼법을 통해 1.2배의 설계지진(DE)과 최대고려지진(MCE)에 대한 성능점을 산정하고, STF 시스템의 항복여부 및 소성힌지의 분포를 파악하여 구조기준에서 제시한 목표성능수준을 만족하는지 살펴보았다. 평가 결과, 모든 시스템이 해당 목표성능수준을 만족하였으며, 시스템의 경제성 및 효율성을 따져보았을 때, PR10이나 VR10이 가장 적합한 것으로 나타났다. The purpose of this study is to evaluate the seismic performance of Staggered Truss Frame(STF) system while changing a shape of truss. The model of this project is a office building of ten floors with Pratt, Howe, Warren, K and Vierendeel truss system applied on each model. Next step is to select the section of elements which satisfy the highest demand capacity ratio by structure design considering gravity load, earthquake load and wind load and then calculate natural period, base shear and story drifts. On the basis of these values, Capacity Spectrum Method(CSM) shows the plastic behavior of STF system such as performance point of Design Earthquake(DE) and Maximum Considered Earthquake(MCE), yield state, plastic hinge etc. to be compared with other truss systems. As a result, Vierendeel STF system especially was found to have the highest strength and stiffness to the corresponding earthquake and all the models for each truss shape fulfilled the target performance level.