HPFRCC로 보강한 조적조 벽체의 면외방향 내진성능에 관한 해석적 연구

초록

국내의 다양한 지역에서 크고 작은 지진이 빈번히 발생하면서 횡력에 매우 취약한 비보강 조적조 건축물의 내진보강이 매우 시급한 과제로 부상하였다. 기존의 다양한 내진보강공법이 있으나 경제성, 시공성, 내진성능 측면에서 좀 더 향상된 기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 High-Performance Fiber-Reinforced Cementitious Composite (HPFRCC)를 활용한 조적조 벽체의 내진보강 방법에 주목하였다. 기존의 고인성 시멘트 복합체 보다 인장강도와 인장변형성능이 향상된 HPFRCC로 보강된 조적조 벽체의 면외방향 내진성능을 유한요소해석을 통해 평가하였다. 이를 위해 범용 유한요소해석 프로그램 ABAQUS를 활용하여 해석 모델을 수립하고 진동대 실험결과와 비교하여 해석 방법의 신뢰성을 검증하였다. 그 후 HPFRCC의 보강면(단면, 양면)과 보강두께(10 mm, 20 mm) 등을 변수로 해석적 연구를 수행하였다. 조적조 벽체의 가속도와 변위 등을 분석한 결과, 조적조 벽체의 면외방향 내진성능에 대한 HPFRCC의 긍정적 효과를 확인할 수 있었다. 특히, HPFRCC를 벽체의 양면에 보강할 경우 내진성능이 우수한 것으로 나타났다.

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