구조물 내진설계 설계대회 프로젝트 다운
[목차]
1. 지진파 분석
2. 물성치 측정
3. ANSYS 해석
4. 1차 2차 모델링 및 실험
5. 최종 모델링 및 보완
6. 최종 도면
7. 최종 구조물
8. 내역서 및 공정표
지진파 분석 인공지진파 : 국토교통부 건설기준 건축물 내진설계기준
(KDS 41 17 00: 2xxx)에 따른 설계 응답 스펙트럼에 기초
인공지진파 제작을 위한 설계 스펙트럼 주파수 대역 : 0.5Hz ~30Hz
인공지진파 가진 : 상관관계가 0.3 이하인 두 개의 지진파를
수평 2방향(X축, Y축)으로 동시에 가진
인공지진파 가속도 : 최대 가속도 0.2g부터 1.2g까지 가진
유효수평지반가속도 (S) : 유효수평지반가속도는 대회규정에 따른다.
재현주기 500년 : 0.3g
재현주기 2400년 : 0.6g
성능목표
500년 재현주기 : 기능수행, 즉시복구, 장기복구/인명보호 수준 만족
2400년 재현주기 : 붕괴방지 수준 만족
ANSYS APDL 모달 해석 1,2차 해석 고찰
포아송비 : 0.23
(*각층 무게는 밀도를 통해 주었음)
-] 고유진동수를 찾기위해 진행함
스펙트럼 결과를 통해 목표로 한 13Hz 이상의 고유진동수 만족하기 힘들다고 판단
따라서, 내진설계만으로는 0.6G 이상을 버티기 어렵고, 진동을 감쇠할 장치가 필요
힘의 방정식에서 파생되는 고유진동수 공식을 통해 질량을 줄이고 강
성을 높이는 내진설계 방식으로 목표 고유진동수(13Hz) 달성 목표
ANSYS를 통한 모델 해석 결과 1차 및 2차 모델 해석 결과, 주어진 재료
와 내진설계만으로 목표 고유진동수(13Hz)를 달성하기 힘들 것으로 판
단
제진 플레이트를 활용하여 마찰력을 얻고 감쇠속도(C,V)를 높임으로써
구조체의 에너지를 소산시키는 결과를 얻음.파괴 원인 분석 : 기둥 강성 부족으로 인한 Core wall 파단
보완점 : ① 각 층 메가칼럼 A4용지 접합하여 강성 강화
② 가새 이중 스트립으로 강성 보강
파괴 원인 분석 : 3,4층 심한 흔들림으로 인해 1층 기둥에 높은 하중 가해짐
보완점 : ① 제진설계를 통해 3,4층 구조물 안정화 작업 (제진 플레이트 고안)
② 하중을 많이 받는 1층 기둥 강성을 높이기 위해 플레이트 덧댐.
(이미지를 클릭하시면 확대/미리보기를 볼 수 있습니다.)