내진천장시스템 개발을 위한 실대형 2층 철골모멘트골조 진동대 실험 (Development of Seismic Ceiling System Based on Shake Table Test of Full-Scale 2-Story Steel Moment Frame)

서지정보

· 발행기관 : 한국강구조학회
· 수록지 정보 : 한국강구조학회 논문집 / 34권 / 6호 / 341 ~ 352페이지
· 저자명 : 전수찬, 이철호, 배창준

초록

본 연구에서는 대공간 천장시스템에 대한 내진보강기술 개발과 이에 작용하는 지진하중에 대한 평가를 위해 실대형 2층 철골모멘트골조를 활용한 진동대 실험을 수행하였다. 먼저, 비구조요소에 작용한 설계하중에 대한 평가를 수행하기 위해 실험프레임의각 층에서 계측된 가속도기록을 바탕으로 최대층응답가속에 대한 평가를 수행하였다. 특히, 구조물의 비선형거동이 층응답가속도에미치는 영향에 대한 분석을 수행하였다. 2층에 설치된 경량 천장실험체에 대한 내진성능평가를 수행하였으며, 천장시스템의 내진성능에 영향을 미칠 수 있는 비구조요소 간의 상호작용 영향을 평가하기 위해 부분높이 파티션, 배관 및 스프링클러를 함께 설치하여 실험을수행하였다. 실험 결과 구조물의 비선형거동에 의한 최대층응답가속도의 감소는 ASCE 7-22에 의해 전반적으로 과대평가되었음을 확인하였다. 비내진 천장실험체의 경우 파티션의 전도 영향으로 낮은 입력수준에서 파괴가 진행되었으며 파티션에 의한 상호작용은 천장시스템의 내진성능에 상당히 불리하게 작용함을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 면내강성 보강재를 활용한 가새천장시스템은 천장시스템의 내진성능을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

영어초록

This study presents shake-table testing of ceiling systems installed on a full-scale 2-story steel moment frame, conducted to develop an effective seismic design method for large-area suspended ceiling systems and also evaluate the seismic demand on nonstructural elements. First, nonstructural seismic demand was evaluated based on the measured peak floor acceleration (PFA) of the test frame. Especially, the effects of structural nonlinearity on PFA were analyzed. Then, the seismic performance evaluation on a non-seismic ceiling specimen was conducted, where partial-height partitions, pipes, and fire sprinklers were installed to evaluate their interaction with the ceiling specimen. A braced ceiling system having grid reinforcements was newly proposed for this testing program. The grid reinforcement was introduced to increase the in-plane stiffness of ceiling grid systems, which was insufficient in conventional ceiling bracing systems. Test results showed that PFA reduction suggested by ASCE 7-22 to account for structural nonlinearity was shown to be larger than the experimental results for low-to-moderate ductility levels. The partition-attached non-seismic ceiling specimen showed inferior seismic performance compared to the bare ceiling specimen due to the highly adverse interaction effects between the partitions and ceiling specimen. A seismic strengthening method using lateral bracing combined with ceiling grid stiffening was shown to be very effective in improving the overall ceiling seismic performance.

참고자료

· 없음