면진구조

목차

새로운 내풍및 내진 설계기술
(면진 구조)
-면진 구조의 장점
-면진 구조와 비 면진 구조의 차이점
-면진 구조에 적합한 구조물
-면진 구조의 설계
-면진 장치

본문내용

주택)이나 교통진동이 문제되는 건물
내부기기.설비 보호가 필요한 건물 - 컴퓨터센터, 병원, 미술관, 박물관, 통신설비 건물
도시기능의 유지가 요구되는 구조물 - 도로교나 철도교, 에너지 공급설비
대단히 높은 내진성이 요구되는 설비 - 원자력 관련설비
기존 구조물의 내진보강이 필요한 건물 - 문화재, 역사적 건물 및 내진성이 부족한 건물
(2) 면진구조의 설계
면진구조 건물을 설계하는 경우 면진장치를 건물의 어떤 위치에 설치하는지가 건물의 기본계획을 세우는 단계에서 문제가 된다. 면진구조물의 설계는 일반 건물 내진설계법과는 다른 방법을 사용하고 있다. 지진시의 구조 안전성 검토는 지진응답해석을 행하는 방법이 사용되지만 이것은 고층 건물의 설계방법과 같다.
1자유도 전단형 모델 - 상부구조가 면진장치에 비해 강한 경우
다자유도 모델 - 상부구조가 설계진도를 감소하거나,
철골조와 같이 부드러운 상부구조의 경우
면진구조의 장점으로 기둥 및 보의 치수를 작게 설계할 수 있지만 작게하는 비율이 클수록 정밀한 검토가 필요하다. 이러한 경우의 해석모델은 다층 프레임형 모델을 사용
면진장치와 해석모델
상부 구조의 복원력 모델 면진 장치의 복원력 모델
면진설계의 흐름도
설계에 사용하는 입력지진동
- 일반적으로 엘센트로 1940 NS, 태프트 1952 EW 등의 지진파와 지반 특성을 고려한 인공 지진파 및 과거에 기록된 지진파
건물의 진동특성 가정
- 건물 구조계획을 종료한 후에 면진구조로 한 경우의 주기와 감쇠 가정
대지진 고유주기로서 2-3초, 등가점성 감쇠상수로서 10-20%가 사용
예비적인 지진응답해석
- 상부구조를 1자유도 전단형 해석모델 사용, 앞에서 언급한 수치를 가지는 면진구조의 지진응답 계산을 수행
면진장치. 구조부재의 단면 산정
- 장기응력 및 1차 설계용 전단력에 기인하는 지진시 응력을 사용하여 상부 구조부재의 허용응력 설계를 수행한다.
지진응답해석
- 에 결정한 상부구조의 면진장치를 갖는 면진 건물의 상세한 지진응답해석을 수행
일반적으로 다자유도 모델이 사용하고, 점성감쇠는 구조종별에 따른 타당값을 사용하고, 면진장치에 대해서는 적층
고무의 종류에 따른 적절한 값을 사용
응답결과의 평가
- 상부구조의 층간변위는 비면진에 비해 약 1/3로 저감하고 설계기준을 만족함과 동시에 응답가속도는 약 1/2로
저감한다.
(3)면진장치
-지승 : 건물의 중량을 떠받쳐 안정시키고, 또한 수평방향으로 크게 변형하여 천천히 작용하는 것이 요구
-댐퍼 : 지진시 공진 현상을 피하기 위해 변형을 억제하거나 지진 종료후에도 조속히 변형을 적게 하는 작용이 요구
-적층고무지승 : 적당한 두께의 고무와 철판을 번갈아 쌓고 고온.고압으로 접착한 구조
적층고무의 변형
- 축력과 전단력이 작용하는 경우, 재부에 철판이 없으면 수직방향으로 크게 가라앉는 일이 생기고, 또한 수평방향에
대해 불안정한 변형형상이 된다. 내부에 철판이 있으면 수직방향으로 큰 강성이 얻어지므로 수직방향의 변형이 대단히 적고 수평방향도 안정한 변형형상이 된다. 적층고무지승 일반적으로 주기가 2-3초에 상응하는 수평강성을 가지고 있다. 수직방향의 강성이 비면진 건물과 같다고 하면, 수평방향으로는 약 1/1000이하의 작은강성이 된다.
적층고무의 변형
댐퍼(감쇠기구) : 이력감쇠형과 속도비례 감쇠형으로 분류 적층고무에 내장되어 있는 형태와 적층고무에 외부착 형태로 구분 .댐퍼의면적이 지진에너지를 흡수하고 그 결과 응답변형이 억제하지만, 댐퍼의 면적이 클수록 적층고무의 수평주기가 3-4초로 긴 영역에서는 감쇠를 크게 해도 알맞은 효과를 얻기는 어렵다.
적층 고무 받침의 종류
댐퍼의 구체적 종류
댐퍼의 종류

키워드

댐퍼,   적층고무,   면진장치,   명진구조,   차이점,   설계기술