임의의 층에서 평면적에 큰 차이를 보이는 3차원 비정형 setback 구조물의 지진 거동 특성과 지진 거동 특성에 미치는 바닥 슬래브의 면내 변형 효과를 연구하였다. 비정형 setback 구조물의 전반적인 지진 거동 특성을 분석하기 위하여 베이스 부분의 평면적과 타워 부분의 평면적의 비(Rs)와 단(setback) 발생 위치(Ls)등을 매개 변수로 사용하였다. 48개의 비정형 setback 구조물들에 대한 해석 결과로부터 정형 구조물과 달리 setback 구조물의 경우에 단(setback) 발생 위치 근방에서 매우 급격한 층 전단력의 변화가 일어남을 알 수 있었다. 바닥슬래브의 면내 변형이 구조물의 지진 거동에 미치는 영향은 횡방향 저항 요소의 배치에 따라 크게 좌우되며 횡방향 저항 요소들간의 강성의 차이가 심하게 나타나는 전단벽-프레임 시스템의 경우에 더욱 두드러지게 나타남을 알 수 있다. 바닥슬래브의 면내 변형은 구조물이 받게 되는 밑면 전단력을 감소시키며 특히 Ls=0.1인 프레임-전단벽 시스템에서 두드러진다. 또한 바닥슬래브의 면내 변형은 전단벽이 설치된 프레임에 대해서는 층 전단력의 감소 효과를 가져오고 전단벽이 설치되지 않은 프레임에 대해서는 층 전단력의 증가 현상을 가져온다. 또한 횡방향 강성의 차이로 발생한 베이스 부분과 타워 부분에서의 바닥슬래브의 면내 변형으로 인하여 모든 층의 층 변위가 크게 증가됨을 알 수 있다.

Seismic behavior of 3-dimensional setback structures showing abrupt reductions of the floor size within the structure height and the effect of in-plane deformations of floor slabs on the seismic behavior of those structures are investigated. To find out general seismic behavior of 3-dimensional setback structures two parameters, level of setback(Ls) and degree of setback(Rs) are used. Analysis results obtained from forty eight setback structures show that a sudden change in story shear near setback level is occurred for irregular setback structures. The effect of in-plane deformation of floor slabs on the seismic behavior of setback structures is greatly influenced by the arrangement of lateral load resisting elements and it is more pronounced for frame-shear wall system showing large difference in stiffness among the lateral load resisting elements. The in-plane deformation of floor slabs results in reduced base shear, especially for FW-type structures with Ls=1.0. Also, it brings about reduced story shear for the lateral load resisting element with shear wall and increase in story shear lot the lateral load resisting element without shear wall. The in-plane deformation of floor slabs at the base portion and/or tower portion due to difference in stiffness among the lateral load resisting elements brings about increment of floor displacements at all floor level.

• 문성권(경산대학교 건축학부 토목공학전공) | Moon, Seong-Kwon