목조건축 횡력저항시스템 설계를 위한 경골목조 전단벽의 치환 전단 성능값에 관한 연구 (A study on Conversion Shear Capacity of Timber Shear Wall for Lateral Resistance Structure System in Timber Structure)

서지정보

· 발행기관 : 한국복합신소재구조학회
· 수록지 정보 : 한국복합신소재구조학회 논문집 / 13권 / 3호 / 8 ~ 17페이지
· 저자명 : 이주나

초록

목구조에 있어서 횡력에 저항하는 전단벽의 역할은 대단히 중요하다. 특히 이 목조 전단벽은 다양한 수종의 스터드와 다양한 판재, 접합철물로 제작되어 재료의 성능을 특정하기가 쉽지 않다는 어려움이 있다. 따라서, 구조설계에서 초기단계에서부터 적용해야하는 경골목조 전단벽의 환산 전단성능값을 미국, 캐나다, 일본 그리고 국내기준의 설정방법을 통하여 파악해보고자 하였다. 분석결과 국내 경골목구조기준과 소규모 건축기준에서 기본사양으로 제시하고 있는 2×4의 스터드에 두께 11㎜ 의 OSB를 적용한 기본 전단벽의 허용전단력은 3.5~4.5 kN/m의 범위, 또한 환산 전단강성값으로는 1100~1150 kN/m정도로 설계하는 것이 가능할 것으로 나타났다.
특히, 국내기준은 국외기준에 비하여 상대적으로 큰 전단내력을 허용하고 있는 것으로 나타났고, 현재 기준에서와 같이 북미기준과 동일한 전단강성을 활용할 경우, 재료의 비선형거동 때문에 실제 변형량을 과소평가할 가능성이 있어, 허용응력의 설정범위와 전단강성값의 산정기준을 조정하여야 할 필요가 있는 것으로 파악되었다.

영어초록

Shear walls play a very important role in timber structures resisting lateral forces. In particular, because the timber shear walls comprise studs, panels, and various types of nails, it is difficult to specify the conversion shear properties to a single material. Therefore, American, Canadian, Japanese, and Korean standards were compared and investigated to determine the conversion shear properties in an early stage of structural design for analysis. As a result, for a basic timber wall (2 × 4 studs, 11 mm OSB, 8d nails at inside @300/at boundary @150) the allowable shear force is determined to be 3.5–4.5 kN/m and the conversion shear stiffness to be 1100–1150 kN/m.
According to the Korean standards for a unit timber shear wall, the allowable shear force is higher than that in standards of other countries. If the same method for estimating the shear displacement is used, the displacement will be under-estimated. Therefore, the range of allowable shear force and the relationship between shear force and deformation angle needs to be adjusted.

참고자료

· 없음