현재 국내에서는 아파트 건물을 짓는데 벽과 바닥판으로만 이루어진 벽식 구조형식을 많이 사용하고 있다. 이러한 고층 아파트건물을 해석하기 위해서 ETABS나 MIDAS/BDS 같은 상용프로그램이 주로 사용되고 있다. ETABS는 해석상의 편의를 위하여 바다판을 강막으로 가정하여 모형화 하고 바닥판의 휨강성은 고려하지 않고 있다. 이러한 가정은 프레임 구조물을 해석할 때에는 합리적이라고 할 수 있다. 그러나 벽식 구조물은 바닥판의 휨강성이 전체 구조물의 횡방향 강성에 큰 영향을 미치므로 바닥판의 휨강성을 고려하지 않으면 전체 구조물의 강성을 과소평가하게 된다. 따라서 바닥판을 판요소로 세분하여 모형화 하는 것이 필요하다. 그러나 이때 많은 양의 해석 시간과 컴퓨터 메모리가 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 부분구조법과 행렬응축기법을 사용하여 해석 시간과 컴퓨터 메모리의 사용을 줄이면서도 바닥판의 휨강성을 효율적으로 해석할 수 있는 해석 기법을 제안하였고 예제를 통하여 검증하였다.

The box system, composed only of reinforced concrete walls and slabs, are adopted by many high-rise apartment buildings recently constructed in Korea. Commercial softwares, such as ETABS or MIDAS/BDS, commonly used for the analysis of high-rise apartment buildings, are employing the rigid diaphragm assumption for simplicity in the analysis procedure. In general, the flexural stiffness of the floor slabs is ignored in the analysis. This assumption may be reasonable for the estimation of seismic response of framed structures. But in the case of the box system used in the apartment buildings, the floor slabs have significant influence on the lateral response of a structure. Therefore, if the flexural stiffness of the slabs in the box system is ignored, the lateral stiffness may be significantly underestimated. For these reasons, it is recommended to use plate elements to represent the floor slabs. However, it would cost tremendous amount of analysis time and computer memory if the floor slabs were subdivided into a finer mesh. In this study, an efficient method is proposed for the efficient analysis of multi-story buildings considering the effect of floor slabs with drastically reduced time and memory for the analysis by using the substructuring technique and matrix condensations.

• 이동근(성균관대학교 건축공학과) | Lee, Dong-Guen
• 김현수(성균관대학교 건축공학과) | Kim, Hyun-Su