코어 위치에 따른 필로티 건물 기둥의 구조적 거동에 관한 연구

Abstract

2017년 11월 경상남도 포항에서 규모 5.4의 지진이 발생하였다. 해당 지진이 발생함에 따라 필로티, 아파트, 학교 건물 및 비구조요소에 파괴가 발생하였다. 특히 필로티 구조물은 기둥의 전단파괴가 발생함에 따라 사용 불가능 판정을 받은 경우가 발생하였다. 필로티 구조물은 1층에 개방감을 주기 위해 1층 구조 계획을 보, 기둥으로 구성된 라멘구조를 채택하고, 2층부터는 주거를 위해 벽식구조를 선택한 구조물이다. 따라서 벽체가 전이되는 구조이므로, 수직비정형을 가지게 되어 구조설계 시, 구조기술사의 면밀한 설계가 필요하다. 그러나 포항지진 발생 이후, 필로티 구조물의 조사가 진행되었으며, 조사 결과 대부분의 필로티 구조물의 구조도면이 부실하거나 아예 없는 경우임이 드러났으며, 파괴 양상을 분석한 결과 기둥의 횡보강근 간격 미준수, 내진갈고리상세 미준수 등의 문제점이 드러났다. 또한 필로티 코어 위치에 따라 파괴 정도의 차이가 발생한 것을 확인하였으며, 코어 위치가 편심인 구조물이 코어 위치가 평면 중심에 위치한 건물 대비 큰 것을 확인하였다. 따라서 필로티 구조물의 파괴 원인은 다양한 요인이 존재한다. 본 논문에서는 필로티 구조물의 다양한 파괴 원인 중, 코어 위치에 따라 발생하는 필로티 구조물 기둥의 파괴 원인에 대해 분석하고자 한다. 이를 위해 대상건물을 선정하여 구조해석을 진행하였으며, 기둥에 작용하는 전단강도비를 분석하였다. 또한 본 해석 결과를 기반으로 강성중심과 질량중심을 분석하여 필로티 구조물에 작용하는 비틀림의 매커니즘을 분석하였다.|In November 2017, a magnitude 5.4 earthquake occurred in Po-hang, Gyeongsangnam-do. As the earthquake occurred, the piloti, apartments, school buildings and non-structural elements were destroyed. In particular, the piloti structure was judged to be unusable due to shear failure of the column. In order to give the first floor a sense of openness, the piloti structure adopts the ramen structure composed of beams and columns according to the first floor structure plan, and the wall-type structure is selected for the residence from the second floor. Therefore, since it is a structure in which the wall is transferred, it has vertical irregularity, so structural engineer must design specific when designing the structure. However, after the Po-hang earthquake occurred, the investigation of piloti structures was carried out, and as a result of the investigation, it was revealed that the structural drawings of most piloti structures were incomplete or absent. problems such as Also, it was confirmed that there was a difference in the degree of destruction depending on the location of the piloti core, and it was confirmed that the structure with an eccentric core was larger than the building with the core location at the center of the plane. Therefore, there are various factors that cause the destruction of the piloti structure. In this study, among various causes of destruction of piloti structures, the causes of destruction of columns of piloti structures that occur depending on the location of the core are analyzed. For this purpose, structural analysis was carried out by selecting the target building, and the shear strength ratio acting on the column was analyzed. Also, based on the results of this analysis, the mechanism of torsioning moment on the piloti structure was analyzed by analyzing the center of stiffness and the center of mass.