본 논문은 적재설비의 바닥 구속조건에 따른 안전성을 평가하고자 한다. 평가를 위해서 국내에서 일반적으로 사용하고 있는 파렛트랙을 대상구조물로 선정하여 진동대 실험을 진행하였다. 진동대 실험을 위한 적재설비의 바닥 구속조건을 총 4가 지(1 bolt, 2 bolts, 4 bolts, Fixed)로 구분하여 진행하였다. 실험은 인공지진파를 증가시켜가며 진행하였고, 각 층별에서의 변위응답과 영구변형을 비교하였다. 이에 따른 실험 결과, 지진 강도에 따라 기둥 바닥의 구속조건을 달리 적용하는 것이 필요하다.

소규모 철골조건축물의 접합상세에 대한 현장조사에 따르면 지진하중에 의한 횡적 안전성 및 안정성 확보가 불충분할 것으로 예상되는 임의 접합상세가 현장에서 적용되는 것으로 조사되었다. 이에 따라 본 연구에서는 소규모 강구조건축물의 노출형 주각부 약축 연결부의 반복이력 실험을 통해 문제점을 분석하고, 이를 바탕으로 내진성능을 향상시킬 수 있는 접합상세의 개발을 위해 일련의 실험연구를 수행하였다. 본 실험결과에 의하면, 국내에서 흔히 사용되는 노출형 주각부 약축방향 접합부의 이력거동은 앵커볼트가 콘크리트로부터 점진적으로 인발됨에 따라 베이스플레이트와 앵커볼트사이에 이격거리가 누적되어 하중역전구간에서 “Rocking” 현상이 발생되어 내진성능이 매우 낮은 것으로 조사되었다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위하하여 앵커볼트의 콘크리트에 대한 부착 유/무와 개수 및 배열형태 등을 변수로 한 성능 개선 실험체에 대한 일련의 반복 이력 실험을 수행하였으며, 최종적으로 소규모철골조 건축물의 노출형 주각부에 고강도 전산볼트형 앵커볼트를 8개로 3열로 배치하는 상세의 적용을 통하여 하중지지능력과 에너지분산능력 측면에서 내진성능이 크게 개선된 것을 확인할 수 있었다.

Cyclic loading tests for a total of nine test specimens were performed to evaluate the seismic performance of the exposed steel column-base plate connections. From the tests, flexural strength, deformation capacity, energy dissipation, and initial stiffness were investigated. The primary test parameters were the thickness of base-plate, embedment length of anchor bolt, the presence of hook, and rib plates. Test results showed that flexural behavior of column base-plate connection was substantially affected by the base-plate thickness, embedment length and the number of anchor bolts. On the other hand, the effect of rib plates on the increase of the flexural performance was not observed. The initial stiffness of the test specimens was about 15% of the flexural stiffness obtained by assuming that the support is fixed. As a result, even if the exposed column base-plate is designed in accordance with current design recommendations, in case that bond strength between concrete and the anchor bolts is not sufficient, the base-plate connection showed an unaccceptable load-displacement behavior.

철골기둥-베이스 플레이트 접합부의 파괴유형은 베이스 플레이트 압축면과 인장면의 휨파괴, 앵커볼트의 인장파괴, 뽑힘, 전단파 괴, 그리고 콘크리트 기초파괴 및 철골기둥의 소성힌지발생에 따른 파괴이다. 본 연구에서는 핀접합 또는 강접합으로 가정하여 설계되는 노출 형 철골기둥-베이스 플레이트 접합부가 받을 수 있는 모멘트의 크기를 구하기 위하여, 한계상태 함수를 이용하여 철골기둥-베이스 플레이트 접합부의 휨성능 및 파괴유형을 예측하고 실험결과와 비교하였다. 한계상태함수를 이용하여 노출형 철골기둥-베이스 플레이트 접합부의 휨 성능을 비교적 정확히 예측할 수 있는 범위는 축력이 있는 경우, 앵커볼트의 항복 또는 철골기둥의 항복으로 판별되었을 때이며 축력이 없는 경 우, 베이스 플레이트의 항복으로 판별된 경우이다. 파괴유형까지 같이 고려할 경우, 축력이 있으며 앵커볼트의 항복으로 판별된 경우에만 한계 상태함수의 사용이 가능하다.

In Korea, Small-size buildings are not performed structural calculation. Also it does not assess the safety about lateral loads such like earthquake. In this study, We proposed the steel column bases that can be applied to small buildings. And We analyzed the Steel Column Bases flexural behavior.

Based on AISC Design Guide-#1, limit-state function of steel column-base plate connection is defined. Comparison with test and numerical result, this method acculately predicts bending moment capacity of this connection.

In this paper, the RC column-based joint connection part carry out loading test by reinforced hollow or extended Base Plate in order to confirm that RC joint punching shear reinforcement effect of applying the Base Plate. Base Plate thickness, extension length, size, and type as the variable, Base Plate suitable for the stress distribution and shape and dimensions confirmed through experiment and then reinforcing effect was analyzed. Experimentally, vertical load transmitted to the Base Plate from column to foundation is effective to stress distribution and then, type of hollow reinforcement more efficient than a closed. Through experiment, improve performance and ductility due to reinforcement and relative to the thickness of the existing foundation reduced even showed better performance than the existing. The behavior of the reinforced specimens be able to induce from brittle to ductile. Experiment on loading to destroy performed the pattern of cracks, destruction aspect before and after reinforcement.

팽이기초에 대한 일본과 국내에서 현재까지 공통적으로 연구되고 있는 것은 팽이기초의 현장재하실험에 대한 지지력과 침하량에 주목되어 있다. 그러나 팽이기초에서 선행되어야할 연구는 공법 자체가 상재하중을 하부에 어떠한 원리로 전달되는 지에 대한 분석이 수행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 일본에서 개발된 Top-Base Foundation과 국내에서 개발된 부양형 팽이기초의 응력전달 메커니즘을 수치해석 및 실내모형실험을 통하여 분석하였다. 팽이기초의 하중전달 메커니즘을 분석한 결과 상재하중에 대한 팽이기초 자체의 하중저감 분담률은 주로 팽이기초와 쇄석사이에서 발생하는 주면마찰력이 가장 크게 나타났다. 또한, 팽이기초의 내부응력분산효과를 포함한 Top-Base Foundation의 총 응력분산각은 41.8°이며, 부양형 팽이기초의 총 응력분산각은 44.5°로 산정되었다.

본 연구에서는 주거용 무량판구조의 내진성능을 개선하기 위한 면진적용 가능성을 평가하였으며, 시간이력 해석을 위한 지진기록 사용에 대한 문제점을 제시하였다. 면진층 강성 및 주기 평가 및 포락해석법을 적용하여 면진전 비틀림 모드가 강한 구조물을 면진시스템 적용으로 내진성능을 개선하였다. 지진기록 사용 및 크기 조절효과의 적정성을 평가하기 위하여 DBE, MCE, ASCE 7-05의 1.4DBE 의해 크기를 조정한 시간이력 해석결과를 비교한 결과, 구조물의 지반조건과 유사한 조건에서 관측된 지진기록 및 지진기록의 응답이 설계규준 응답스펙트럼의 평균±표준편차 범위 안에 있는 기록을 사용하는 것이 적절한 것으로 판단된다.