전통목구조의 내진성능 평가를 위한 고유주기 산정식 제안 :Proposal of Natural Period Simple Formula for Seismic Performance Evaluation of Traditional Timber Structures

안치우

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자료유형: 학위논문

저자정보: 안치우 (명지대학교, 명지대학교 대학원)

지도교수: 김영민

발행연도: 2023

저작권: 명지대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수14

이 논문의 연구 히스토리 (4)

2023

전통목구조의 내진성능 평가를 위한 고유주기 산정식 제안

안치우 건축학과 2023.01 학위논문

2022

회귀분석을 이용한 전통목구조의 고유주기 산정식 제안

안치우 , 이민위 , 김영민 대한건축학회논문집 2022.12 학술저널

2021

다중회귀분석을 통한 전통목구조의 고유주기 산정식 제안

안치우 , 이민위 , 김영민 대한건축학회 학술발표대회 논문집 2021.10 학술대회자료

2020

국내 전통목구조의 구조형식별 고유진동수 경향 분석

안치우 , 이민위 , 김영민 대한건축학회 학술발표대회 논문집 2020.10 학술대회자료

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본 연구는 내진성능평가 시 활용되는 고유주기를 손쉽게 산정할 수 있는 약산식을 제시함으로써, 한국건축구조기준(이하 KDS)에서 제시하는 RC와 콘크리트조 위주의 구조시스템을 대상으로한 약산식만이 존재하여 경제적인 설계가 어려운 현 상황에 적절한 지진력 산정을 통하여 내진성능 평가에 도움을 주는 것에 목적이 있다.
현장 측정된 전통목구조의 고유주기를 바탕으로 고유주기와 상관성이 존재할 것으로 판단되는 요소를 통하여 단순회귀분석을 진행하였다. 질량체 높이, 지붕면적, 지붕무게, 벽체비율 총 네 가지 요소에 대하여 분석을 진행하였으며, 수집한 28개의 전통목구조 고유주기 측정값 중 분석에 더 적합한 사례 16개를 통하여 분석하였다. 분석 후, 독립변수와 종속변수 간 상관성의 정도를 알 수 있는 결정계수가 높으며, 간단하게 적용할 수 있는 본 연구의 제안식 목적에 부합하는 질량체 높이와 지붕면적 두 가지를 적용하는 제안식을 고유주기 산정식으로 최종선정하였다. 또한, 결정계수는 낮지만 전통목구조 고유주기와 구조적인 연관성이 높은 벽체비율은 회귀식을 제안하여 보조적으로 참고할 수 있도록 하였다.
본 연구에서 제안된 고유주기 산정식, KDS에서 제시하는 약산식을 측정 고유주기를 기준으로 오차율을 확인했을 때, KDS보다 더 높은 정확도를 보여주었다. 또한, 이를 바탕으로 등가정적해석의 밑면전단력을 산출한 결과, 동일한 결과를 확인하여 실질적으로 경제성있는 구조설계에 도움을 줄 수 있음을 확인하였다.

#한옥 #전통목구조 #고유주기 #동적특성 #산정식 #회귀분석 #KDS 41 17 00

그림목차 ⅳ
표목차 ⅵ
국문초록 ⅸ
제 1 장 서 론
1.1. 연구의 배경 1
1.2. 연구의 목적과 의의 2
1.2.1. 등가정적하중해석법 2
1.2.2. 지진하중 산정법에 따른 연구 목적과 의의 3
1.3. 선행연구 고찰 5
1.4. 연구의 방법 및 범위 7
제 2 장 전통목구조의 구조적 특징 고찰
2.1. 전통목구조 구조설계 일반사항 8
2.1.1. 구조형식 8
2.1.2. 구조용 목재 관련 사항 10
2.1.3. 가구형식 13
2.1.4. 한옥의 구조특성 15
2.1.5. 설계하중 및 지진, 풍하중 특성 16
2.2. 전통목구조의 진동특성 19
2.3. 전통목구조의 비틀림비정형 27
2.4. 전통목구조 동적특성 관련 요소 분석 근거 29
2.5. 전통목구조 동적특성 관련 요소 분석 31
2.5.1 높 이 31
2.5.2 무 게 33
2.5.3 강 성 35
제 3 장 전통목구조의 고유주기 산정식 도출
3.1. 분석대상 전통목구조 선정 37
3.2. 전통목구조 고유주기 산정식 인자 도출 및 측정법 정의 38
3.2.1. 질량체 높이 38
3.2.2. 지붕면적 38
3.2.3. 지붕무게 39
3.2.4. 벽체비율 39
3.3. 전통목구조 고유주기 영향인자 분석 및 산정식 도출 40
3.3.1. 전통목구조 고유주기 영향인자 분석 방법 고찰 43
3.3.2. 전통목구조 고유주기 영향인자 분석 : 질량체 높이 44
3.3.3. 전통목구조 고유주기 영향인자 분석 : 지붕면적 45
3.3.4. 전통목구조 고유주기 영향인자 분석 : 지붕무게 47
3.3.5. 전통목구조 고유주기 영향인자 분석 : 벽체비율 48
3.3.6. 전통목구조 고유주기 산정식 도출 49
3.4. 전통목구조 고유주기 영향인자의 복합영향 분석 51
3.4.1. 다중공선성 검정 51
3.4.2. 다중회귀분석을 활용한 고유주기 산정식 분석 52
제 4 장 전통목구조의 고유주기 산정식 적용 및 검증
4.1. 전통목구조 고유주기 산정식 적용 결과 및 평가 55
4.1.1. 단순회귀분석을 활용한 고유주기 산정식 평가 55
4.1.2. 다중회귀분석을 활용한 고유주기 산정식 평가 57
4.2. 전통목구조 고유주기 산정식 결과 분석 60
4.3. 전통목구조 고유주기 산정식 적용 가이드라인 61
제 5 장 등가정적해석을 통한 지진하중 산출 및 평가
5.1. 지진하중 산출을 위한 건축물 분류 62
5.2. 지진하중 산출 및 고찰 68
5.3. 소 결 80
제 6 장 결 론 81
참고문헌 83
Abstract 85

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