조적채움벽은 설계시 간막이벽으로만 고려하여 하중으로는 산정되나 구조적 역할은 무시하고 있다. 하지만 외국에서 발생한 지진시의 지진피해 및 구조실험에 의하면 조적채움벽이 전체 구조물의 거동에 영향을 미쳐 순수골조와는 완전히 다른 거동을 나타내고 있다. 이는 조적채움벽의 강도 및 강성이 골조와 상호작용을 하기 때문이다. 즉 채움벽이 횡하중에 저항하는 강도 및 강성을 가지면서 골조의 변형을 구속하여 전체적으로 강도는 증가시키며 변형능력은 약화시키게 된다. 따라서 조적채움벽골조의 정확한 내진성능평가를 위해서는 채움벽의 강성, 강도, 변형능력 및 골조와의 상호작용에 대해 명확한 모델링이 필요하다.
일반적으로 조적채움벽 골조의 내진성능평가에는 조적채움벽을 등가압축스트럿으로 모델링하는 ASCE41이나 시설안전공단의 요령이 사용되고 있다. 또한 채움벽의 전단강도는 안전측으로 평가하여 낮은 값을 사용하는 것이 일반적이다. 하지만 조적채움벽의 강도 및 강성이 클수록 골조의 거동에 큰 영향을 미쳐 조적채움벽의 반력에 의해 골조의 전단파괴를 유발시키며 전체 구조물의 변형능력을 감소시킬수 있다. 따라서 조적채움벽의 강도를 낮게 평가하는 것이 반드시 안전측의 내진성능평가 결과를 가져오는 것이 아닐 수 있다.
이에 본 연구에서는 조적채움벽을 가진 철근콘크리트 골조의 내진성능평가 시 조적채움벽의 평균전단강도 및 모델링 방법에 따른 영향을 파악하고자 하였다. 조적채움벽의 평균전단강도 고려시 상태를 어떻게 보느냐에 따라 건물 전체의 지배거동이 달라질 수 있다. 즉 조적채움벽의 평균전단강도를 양호하게 볼 수록 기둥의 전단파괴가 유도되며 건물 전체가 취성적 거동을 보이게 됨을 학교 건물을 예제로 하여 Pushover해석을 통해 확인할 수 있었다. 따라서 조적채움벽에 대한 평균전단강도 적용시 양호로 할 경우와 불량으로 할 경우에 대해 두가지를 모두 고려하여 건물이 불리한 쪽으로 유도되고 예상되는 건물의 파괴로 유도될 수 있도록 내진성능평가 할 것을 제안한다.
조적채움벽의 평균전단강도의 변화에 따른 영향과 함께 등가압축스트럿을 편심가새로 모델링하는 경우 중심가새 모델링에 비해 비선형 해석 결과 초기부터 기둥의 전단파괴가 나타남을 Pushover해석을 통해 볼 수 있었다. 그러나 중심가새 모델과 편심가새 모델은 실제적 구조물의 거동과는 차이가 있는 것으로 확인되었다. 따라서 중심가새에 의한 해석적 평가와 별도로 조적채움벽의 유효춤에서의 인접 기둥의 전단파괴에 대해 검토하여 예상되는 건물의 파괴로 유도되도록 내진성능평가 할 것을 제안한다.
전체 건물의 내진성능 향상을 위한 내진보강 방안으로 면내 철골프레임 보강을 적용하여 실험 결과를 본 연구에 인용하였다. 면내 철골프레임 보강 모델링 시 각 4개의 절점을 Elastic Link을 이용해 Rigid로 기존부재와 Link 시켜 Pushover해석시 실험결과와 매우 유사한 성능이력곡선 결과가 나타남을 확인하였다. 따라서 이와 유사한 보강방법의 경우에는 동일한 보강 모델링 방법이 가능할 것으로 기대한다.
국내 내진성능평가 지침에 따른 건물 평가시 대부분 사용되고 있는 ASCE41 이나 FEMA 356의 규준은 조적채움벽의 평균전단강도나 모델링 방법에 있어 너무 보수적인 경향이 크다. 따라서 조적채움벽의 평균전단강도에 따른 구조적거동이 완전히 달라짐을 고려한다면 합리적인 평균전단강도 사용이 필요하다. 특히 학교 피해사례나 선행된 실험결과에서와 같이 조적채움벽에 의한 하중지배거동을 갖는 취성적 거동을 나타내는 건물을 보기 위해서는 조적채움벽의 적절한 평균전단강도의 규정이 필요하고, 가새 모델링 방법도 실제 거동과 유사한 기둥의 전단파괴를 모사할 수 있는 새로운 모델링 방법이 요구된다.