마찰형 댐퍼로 보강된 철근콘크리트 건물의 접합부 내진설계방법에 관한 연구

Abstract

국내외 지진의 규모가 대형화 되고 발생 횟수도 증가 추세를 보이고 있다. 그에 대한 적절한 내진 대책을 수립할 필요성이 있다. 국내의 내진규정은 1988년에 재정되어 그 이전에 건설된 건축물은 내진설계의 부재와 노후화로 지진 발생시 큰 피해가 우려된다. 이에 2009년 교육과학기술부는 내진보강 중장기 계획을 수립 후 내진보강 공사가 다수 시행되고 있는 상태이다. 내진보강 비율은 2015년 기준 학교시설 21% 공공시설 16.4%로 다수의 건축물에 내진 보강이 필요할 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 마찰형댐퍼(WFD)를 이용하여 노후화된 건축물의 내진 보강을 도모하는 것에 대해 검토하기로 한다. 마찰형댐퍼(WFD)의 선정이유는 일본O.사에서 제공 되어진 자료를 분석해보면 작은 변위에서부터 댐퍼저항을 기대할 수 있을 것으로 검토되어 소규모 건축물에 적합한 내진보강 방법으로 판단하였다. O.사의 댐퍼가 국내 실정에 맞는지 검증절차가 반드시 필요할 것이다. 기존 댐퍼의 경우 다양한 연구를 통해 댐퍼의 거동 및 그 효과에 대해 검증된 바는 있다. 그러나, 기존에 내진 보강되어진 공법중 댐퍼와 구조물 접합부의 안전성에 문제가 제기되어 본 연구에서는 마찰형댐퍼(WFD)와 함께 기존 구조 부재의 응력 변화를 함께 검토 후 구조물 접합부의 안전성을 고려한 내진 설계방법을 제시하고자 한다. 응력변화에 대한 보강방법은 철판, 탄소섬유, 철골보 보강중 부 모멘트 보강에 유용한 철골보 보강을 선정하였다. 철골보와 부재의 접합 방식은 불완전 합성으로 검토하였고 검토방식은 MIDAS GENw을 사용하였다. 접합 구현은 일렉트릭 링크로 링크위치는 최소 절점만을 설정을 불완전합성을 구현 하였다. 완전합성은 후시공으로 구현하기 어려움이 많을 것으로 판단되어 불완전합성으로 검토 하였다.