유사동적 실험에 의한 카고메트러스 삽입 콘크리트 패널 날개벽으로 내진보강 된 실물 2층 철근콘크리트 골조의 내진성능평가 (Seismic Performance Evaluation of Full-size Two-story R/C Frame Strengthened with Concrete Wingwall with Embedded Kagome Truss by Pseudo-dynamic Test)

본 연구에서는 기존 강도증진형 내진보강법의 단점을 보완ㆍ개선할 수 있는 새로운 개념의 내진보강법인 카고메트러스 삽입 콘크리트 패널(Kagome Concrete Panel, KCP) 날개벽 내진보강공법을 제안하였다. KCP 날개벽 내진보강법은 패널형식으로 접합부 시공성이 탁월하며, 특히 필요 내진보강량 산정이 간편한 전형적인 강도증진형으로 전단파괴가 지배적인 비내진상세를 가지는 국내 R/C 건물에는 내력확보가 용이한 내진보강공법이다. 본 연구에서 제안한 KCP 날개벽 공법의 유용성을 검증할 목적으로 기존 비내진상세를 가지는 R/C 학껓건물을 바탕으로 한 실물 2층 골조 실험체를 대상으로 유사동적 실험을 하였으며, 동시에 내진보강 효과를 검토하였다. 그 결과, 국내 내진설계용 지진 수준인 300 gal 지진 규모에서 무보강 골조는 전단파괴를 하였지만, KCP 날개벽 내진보강법으로 보강한 골조는 소규모 지진피해가 예상되었으며, 대규모 지진을 상정한 400 gal 경우에도 중규모 정도의 지진피해가 예상되어 본 연구에서 개발한 KCP 날개벽 내진보강법의 유효성이 검증되었다고 사료된다.

A wire-woven bulk Kagome truss was recently developed. The Kagome truss, a periodic cellular metal type, is composed of evenly distributed helical wires with a constant pitch and helical radius in six directions. In this study, a new seismic strengthening method by attaching a concrete wingwall panel with embedded Kagome truss (Kagome Concrete Panel) was proposed for strengthening medium-to-low-rise reinforced concrete buildings. The method is one of the strength design approach by retrofit which can easily increase the ultimate lateral-load capacity of R/C buildings controlled by shear. Two full-size two-story reinforced concrete frames based on the existing school building without seismic details in Korea were designed and fabricated for the structural test. The pseudo-dynamic test was carried out in order to verify the seismic strengthening effects of the proposed method in terms of the maximum load carrying capacity and ductility. Test results revealed that the proposed Kagome Concrete Panel strengthening method installed in reinforced concrete frame enhanced conspicuously the strength and displacement capacities, and the method can resist markedly under the large scaled earthquake intensity level.