국내 중저층 철골조 건축구조물의 반응수정계수 평가

Abstract

KBC2009에서는 철골모멘트골조를 보통, 중간, 특수모멘트골조로 분류하여 각 골조에 따른 반응수정계수(R)를 제안하고 있다. 그 중 반응수정계수 값이 가장 큰 특수모멘트골조의 경우 설계 횡력을 감소시킬 수 있어 경제적 설계가 가능하지만, 강기둥-약보와 같은 다른 설계 제약 조건에 의해 실제 적용에 어려움이 있다. 중간모멘트골조 또한 KBC2005의 연성모멘트골조와 비교했을 때 반응수정계수 값이 작아졌을 뿐 아니라 접합부 상세도 증가하여 설계 횡력이 늘어날 수밖에 없다. 따라서 본 연구에서는 국내 철골 중간모멘트골조의 반응수정계수 값을 증가시키더라도 구조물이 충분한 내진성능을 보유할 수 있는지 검토하고자 하였다. 검토 과정에 있어서 국내 철골모멘트골조 접합부의 특성을 반영하기 위하여 접합부를 해석에 포함시켰고, 이를 약패널존으로 모델링하여 패널존의 파괴시점을 고려하였다. 내진성능평가는 구조물의 성능과 지진하중의 불확실성 개념을 도입하여 제안된 FEMA 355F와 FEMA P695의 절차를 이용하여 비선형 동적해석을 통해 수행하였다. 그 결과, 국내 지반조건이나 내진설계범주를 제한할 경우에 한해서 반응수정계수를 증가시키더라도 구조물이 적절한 내진성능을 발휘할 수 있는 것으로 나타났다.