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        축력비에 따른 수정된 단부 횡보강상세를 갖는 특수전단벽의 내진성능

        천영수,박지영,Chun, Young-Soo,Park, Ji-Young 한국토지주택공사 토지주택연구원 2016 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.7 No.1

        이 논문은 최근 천영수 등(2011)에 의하여 제안된 벽체 단부 횡보강상세를 지닌 벽체를 중심으로 벽체의 구조성능 영향 변수들을 대상으로 한 실험결과와 그에 따른 내진거동 및 이력특성을 제시하고 있다. 제시된 결과는 동 벽체의 비선형이력특성을 규명함으로써 향후 성능기반설계의 적용을 위한 기초자료를 제공하게 될 것이다. 실험결과, 제안된 횡보강 상세를 채용한 실험체의 균열 및 파괴 양상은 축력과 내진철근의 적용 여부와 상관없이 유사한 경향을 나타내었으며, 기준에서 제시하고 있는 설계식에 의하여 실험체의 최대강도를 잘 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 축력이 높을 수록 초기강성과 최대강도는 증가하나 변형능력은 떨어지는 경향이 있어 고 축력으로 인한 변형능력 감소에 대한 고려가 필요할 것으로 보이며, 고 축력이 작용하는 벽체의 경우 내진철근의 사용이 변형능력의 확보라는 관점에서 매우 효과적인 방안이 될 것으로 보임으로 가능하다면 소성힌지 영역은 내진철근을 사용한 경계요소로 보강하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. In this paper, we propose experimental results, which target the major variables that influence the structural performance of a wall, as well as the resulting seismic and hysteretic behavior. Results also provide the basis for the application of performance based design by identifying the nonlinear hysteretic behavior of the wall with boundary element details recently proposed in previous study by Chun et al(2011). From the experimental results, the crack and fracture patterns of a specimen, which adopt the proposed boundary element details, showed similar tendencies regardless of whether axial force or high performance steel bars is applied. Furthermore, results show that the maximum strength of the specimen can be predicted accurately based on the design equation proposed by the standard. In addition, with a higher axial force, there is a tendency that both the initial load and maximum strength increase as deformation capacity reduces, requiring consideration of the reduced deformation capacity due to a high axial force. For walls under such high axial forces, using high performance steel bars is a very effective manner of enhancing deformation capacity. Therefore, reinforcing the plastic hinge region with boundary elements using high performance steel bars is preferable.

      • KCI등재후보

        철판삽입 합성전단벽의 전단강도와 내진거동

        천영수,박지영,이종윤,Chun, Young-Soo,Park, Ji-Young,Lee, Jong-Yoon 한국토지주택공사 토지주택연구원 2017 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.8 No.3

        This study proposed hybrid coupled shear wall in the steel plate insertion method, which is capable of reinforcing the shear strength of the entire wall without increasing wall thickness in the wall-slab apartment buildings. The proposed hybrid coupled shear wall was tested for its effectiveness, shear strength and seismic behavior in experiment. As a test result, the shear strength improvement by the proposed hybrid coupled shear was found effective. Integral-type of steel plate insertion was found more effective than separate-type steel plate insertion. In this case, if the stud enforcement method proposed in this study was used, the shear strength of hybrid coupled shear wall was recommended to calculate using the KBC2016 0709.4.1(3) method. The steel plate inserted in the proposed method was found to have no significant impact on the final fracture behavior and bending strength of hybrid coupled shear wall. The shear strength at the final destruction of the wall was merely about 1/50 of the entire design shear strength. Thus, it is deemed that the wall was over excessively designed regarding the shear force in the existing design method. This finding indicates further study on wall designing to ensure effective and economic designing based on appropriate strength estimation under the destruction mechanism.

      • KCI등재후보

        벽식구조 아파트건물의 강재이력형 댐퍼 적용성 평가

        천영수,박지영,Chun, Young-Soo,Park, Ji-Young 한국토지주택공사 토지주택연구원 2012 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.3 No.4

        이 연구에서는 국내 아파트 건물의 주요 횡력저항시스템인 전단벽식 구조를 대상으로 제진장치의 적용 가능성을 검토해 보았다. 연구목적 달성을 위하여 ASCE/SEI 7-10 제진구조물 설계방법을 현재 설계 중이거나 이전에 설계된 4개의 대표적인 전단벽식 아파트에 적용하여 내진성능 확보를 위하여 요구되는 제진장치의 성능에 대하여 조사하였다. 연구결과, 전단벽식 아파트에 제진장치를 이용하여 내진성능을 확보하기 위해서는 탄성강성이 높은 전단벽의 영향으로 인하여 제진장치의 강성이 매우 커야 함을 알 수 있었다. 이와 같은 높은 강성의 제진장치는 현실적으로 구현하기 매우 어려울 수 있으므로 전단벽식 건물에 제진장치를 설계할 때 주의하여야 하며, 벽량이 많은 전단벽식 건물의 경우 강재이력형 제진장치의 적용에 한계가 있는 것으로 판단된다. In this study, the possibility of applying the damping devices to shear-wall dominant apartment buildings(SDA) was examined. In order to achieve research objectives, ASCE/SEI 7-10 design procedure for structures with damping systems applied to four representative apartment buildings which are under design or previously designed with the shear-wall dominant system, and the performances of damping devices were investigated. It is shown that in order to secure the seismic performance of SDA by using dampers, the stiffness of the dampers should be very large because of the effects of shear walls with the high elastic stiffness. But since this large stiffness is highly difficult to implement in reality, prudent decisions have to be made in designing the SDA with damping system and friction dampers with the high initial stiffness are more effective than hysteretic steel dampers.

      • KCI등재후보

        면진층을 가지는 1/10 축소된 15층 무량판 아파트건물의 진동대 실험

        천영수,Chun, Young-Soo 한국토지주택공사 토지주택연구원 2011 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.2 No.3

        This paper presents the results of performance verification tests of the isolated flat plate apartment building with the laminated rubber bearings. The shaking table test is carried out in CABR(China Academy of Building Research) with two 1/10 scale isolation and non-isolation models under 4 excitation waves. The shaking table test is proceeding from x axis, y axis and x+y axis with different amplitude of acceleration values. The results show that, to non-isolated model, the natural vibration period is remarkably decreased and entered non-linear condition after moderate earthquake. Its accelerations become lager with increasing storey number and completely collapsed under large earthquake. The inter-storey shifts largely exceed the limit values of regulated displacement angles. But to isolated model, the natural vibration period of isolated modal is almost the same in all conditions and still in its elastic condition. The earthquake loading is greatly reduced and the accelerations of superstructure are greatly reduced. The inter-storey drifts are very small and can be neglected. The isolated model is in translational state and can be seen as a rigid whole. The displacements of isolation layer are in the allowable range. This experiment demonstrates that the seismic isolation is very effective to mitigate the influence of earthquake on structures and it is possible to increase the serviceability due to decrease the floor acceleration. facilities from their good states that is superior to non-isolated structure. 본 논문은 적층고무형베어링을 갖는 15층 면진 무량판 아파트건물의 내진거동을 진동대실험을 통하여 검증한 결과를 제시하고 있다. 진동대실험은 중국의 CABR에서 1/10규모의 모형실험체를 대상으로 수행되었다. 실험의 진행은 4개의 지진파를 이용하여 X, Y, X+Y방향으로 다양한 크기의 지진동이 입력되었다. 실험결과, 비 면진건물은 중진레벨에서 진동주기가 현저히 감소하고, 비선형적인 거동을 보였으며, 가속도가 건물의 높이에 따라 현저하게 증가하고, 층간변위도 허용한계를 넘는 거동을 보였다. 반면, 면진건물은 중진레벨에서 거의 일정한 진동주기의 탄성적인 거동을 나타내었으며, 지진하중과 층 가속도가 현저하게 감소하는 응답을 나타내었다. 또한 면진층의 변위는 허용범위 내에서 거동하고, 층간변위는 무시할 수 있을 만큼 작은 강체거동을 나타내었다. 결론적으로 면진은 건물에 대한 지진의 영향을 감소시키는데 매우 효과적이며, 층 가속도의 감소를 통하여 사용성을 증가시키고, 건물 내 설비 등을 안전하게 보호할 수 있음이 입증되었다.

      • KCI등재후보

        등방성 이력형 강재댐퍼를 이용한 RC 라멘조 아파트건물의 지진응답 개선

        천영수,방종대,Chun, Young-Soo,Bang, Jong-Dae 한국토지주택공사 토지주택연구원 2014 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.5 No.2

        수동형 제진장치를 이용하는 제진구조는 수년간 개발이 지속되고 있으며, 1990년대 중반이후로 여러 나라들에서 실무적인 적용이 빠르게 증가되고 있다. 국내의 경우 이러한 제진장치 중 강재이력형 댐퍼가 비교적 저렴한 비용과 설치와 관리가 용이하다는 이유로 건물의 내진설계를 위하여 보편적으로 많이 적용되고 있다. 이 논문에서는 건물의 지진응답을 개선하기 위하여 적용된 소위 카고메댐퍼로 불리우는 등방성 강재이력형 댐퍼(Isotropic Hysteretic Metallic Damper, IHMD)의 유효성에 대한 해석적인 사례연구를 제시하고 있다. 연구대상 건물은 18층 규모의 철근콘크리트 라멘조 아파트건물로 해석결과를 통하여 IHMD의 실효성을 실증적으로 보여주고 있다. 해석결과는 IHMD가 건물의 지진응답을 줄일 수 있는 매우 효과적인 방법임을 검증하고 있다. Passive energy dissipation systems for seismic applications have been under development for a number of years with a rapid increase in implementations starting in the mid-1990s in many countries. A metallic hysteretic damper has most commonly been used for seismic protection of structures in domestic area because they present high energy-dissipation potential at relatively low cost and easy to install and maintain. This paper presents an analytical case study of the effectiveness of isotropic hysteretic metallic damper(IHMD) called Kagome as a passive dissipative device in reducing structural response during seismic excitation. An eighteen-story RC framed apartment building is studied with and without IHMD. Results demonstrate the feasibility of these techniques for seismic mitigation. The inclusion of supplemental passive energy dissipation devices in the form of IHMD proved to be a very effective method for significantly reducing the seismic response of the building investigated.

      • KCI등재후보
      • KCI등재후보

        감쇠시스템을 적용한 라멘조 아파트의 내진성능평가

        천영수,이범식,박지영,Chun, Young-Soo,Lee, Bum-Sik,Park, Ji-Young 한국토지주택공사 토지주택연구원 2017 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.8 No.3

        To proactively respond to internal and external changes such as the recent demographic change and rising demand for diversified housing types, this study investigated the framed-structure free plan public house model proposed by the LH to look at the seismic performance of framed-structure apartment according to damper system use through non-linear analysis. The effectiveness thereof was also examined in terms of performance and economy. As a result, the proposed damper system application method to framed-structure free plan public house model was found to meet the performance requirements of the present earthquake-resistant design (KBC2016) and effective to apply to designs. The max response displacement and max response acceleration were compared based on the nonlinear analysis. As a result, the building with damper system showed better earthquake resistance performance than earthquake-resistant structure thanks to the damper system, although the base shear of earthquake-resistant system was reduced by 20% in design. The damper system is expected to help reduce building damage while ensuring excellent earthquake resistance performance. In addition, the framework quantities of earthquake-resistant structure and structure with damping system were compared. As a result, columns were found to reduce concrete amount by about 3.9% and rebar, by about 7.3%. Walls showed about 12.6% reduction in concrete and about 10.7% in rebar. In terms of cost, framework construction cost including formwork and foundation expenses was expected to drop by about 5~6%.

      • KCI등재후보

        강재프레임 모듈러주택의 바닥충격음 성능평가

        천영수,방종대,김갑득,유송이,Chun, Young-Soo,Bang, Jong-Dae,Kim, Gap-Deug,Yoo, Song-Lee 한국토지주택공사 토지주택연구원 2014 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.5 No.2

        이 논문에서는 최근 관심을 모으고 있는 강재프레임 모듈러주택의 건식 바닥시스템을 대상으로 바닥충격음 차단성능을 확보하기 위하여 시도된 다양한 바닥구조의 실험결과에 대하여 제시하고 있다. 실험결과, 단위모듈 건식온돌 바닥구조는 완충구조로서 액체몰을 사용한 바닥구조 D31(D32)를 사용하는 조건에서 경량충격음의 경우 주택건설기준 등에 관한 규정에서 정하고 있는 바닥충격음 차단성능의 1등급 수준의 확보가 가능하고, 중량충격음의 경우는 바닥충격음 차단성능의 최저등급이기는 하나 기본적인 성능의 확보가 가능한 것으로 평가되었다. This paper presents various attempts to secure the floor impact sound insulation performance on the dry floor system of steel framed modular house that lately attracted domestic attention. Test results show that in the condition of using dry floor system of D31(D32), the light-weight impact noise performance records the top level in the floor impact sound insulation performance grading system. the heavy-weight floor impact noise performance meets the minimum sound level limit in the floor impact sound insulation performance grading system that enacted regulation on housing construction standards.

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