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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최경규
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 숭실대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
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엑세스플로어는 구조체와는 달리 관행적, 경험적으로 설치되고 구조기술자의 권한 밖에 있다. 구조적으로 검증되지 않은 엑세스플로어는 지진 시 막대한 경제적 피해를 야기하고 상부 설비 및 하부 통신망의 피해에 의한 기능손실에 의한 2차 피해는 재난 지휘통제 기능의 상실 및 화재 등을 야기하여 인명피해까지 발생할 수 있다. 최근 2011년 일본 동북대지진 이후 원자력발전소, 데이터센터 등을 중심으로 엑세스플로어 내진성능 인증에 대한 요구가 급증하고 있는 실정이다.
엑세스플로어의 현행 설계방법을 파악하기 하였다. 현행 국내 구조설계기준 KBC 2009과 현행 미국설계기준 ASCE 41-13에서는 허용변위 산정 시 구조체의 변위를 추종하는 것으로 가정하고 산정하고 있다. 특히 KBC 2009는 성능목표, 적용범위, 허용범위를 제시하지 않고 있다.
본 연구에서 페데스탈의 구조성능 및 파괴특성을 검토하기 위하여 단조가력실험을 수행하였다. 엑세스플로어의 기존 연구 결과를 조사결과 및 제작업체와의 인터뷰 한 결과를 반영하여 주요 변수로 슬래브와의 접합방법과 높이를 채택하였다. 실험 결과 페데스탈의 높이에 대해서는 높이가 높은 실험체(500mm)보다 낮은 실험체(200mm)가 더 우수한 강도를 나타내었고, 접합방법에 대해서는 4개소 볼트접합, 2개소 볼트접합, 내진본드, 일반본드의 순서로 우수한 강도를 나타내었다. 페데스탈의 파괴특성을 검토한 결과 일반본드, 내진본드로 부착된 실험체의 경우 부착재가 떨어지며 변형이 발생하였고, 앵커볼트로 부착된 실험체의 경우 페데스탈 베이스가 휘며 변형이 발생하였다. 즉, 모든 실험체는 페데스탈 파이프가 강체거동 함을 알 수 있었다.
페데스탈 단조가력실험 결과를 기반으로 엑세스플로어 1경간 실험을 수행하였다. 실험 결과 변형각에 대한 하중관계와 파괴특성이 페데스탈 단조가력실험 결과와 유사하게 나타났다. 또한 실험체의 강성저하를 비교한 결과 초기 강성은 앵커볼트, 내진본드, 일반본드 순서로 나타났으며 강성저하의 추이는 내진본드가 일반본드보다 급격하게 떨어지는 것으로 나타났다.
엑세스플로어 1경간 실험체의 강성저하를 비교한 결과를 바탕으로 강성기반 엑세스플로어 내진설계절차를 제안하였다. 미국 현행 설계기준 ASCE 41-13에서 제안하는 성능목표 정의와 엑세스플로어 1경간 실험결과를 반영하였다. 성능목표 기능수행, 위치유지, 인명안전에 대하여 각각 초기강성 대비 30%의 강성저하가 나타날 시(변형각 1%), 30%～70%강성저하가 나타날 시(변형각 1%～3%), 70%이상 강성저하가 나타날 시(변형각 3%이상)를 허용기준으로 제안하였다.
엑세스플로어의 현행 설계방법을 파악하기 하였다. 현행 국내 구조설계기준 KBC 2009과 현행 미국설계기준 ASCE 41-13에서는 허용변위 산정 시 구조체의 변위를 추종하는 것으로 가정하고 산정하고 있다. 특히 KBC 2009는 성능목표, 적용범위, 허용범위를 제시하지 않고 있다.
본 연구에서 페데스탈의 구조성능 및 파괴특성을 검토하기 위하여 단조가력실험을 수행하였다. 엑세스플로어의 기존 연구 결과를 조사결과 및 제작업체와의 인터뷰 한 결과를 반영하여 주요 변수로 슬래브와의 접합방법과 높이를 채택하였다. 실험 결과 페데스탈의 높이에 대해서는 높이가 높은 실험체(500mm)보다 낮은 실험체(200mm)가 더 우수한 강도를 나타내었고, 접합방법에 대해서는 4개소 볼트접합, 2개소 볼트접합, 내진본드, 일반본드의 순서로 우수한 강도를 나타내었다. 페데스탈의 파괴특성을 검토한 결과 일반본드, 내진본드로 부착된 실험체의 경우 부착재가 떨어지며 변형이 발생하였고, 앵커볼트로 부착된 실험체의 경우 페데스탈 베이스가 휘며 변형이 발생하였다. 즉, 모든 실험체는 페데스탈 파이프가 강체거동 함을 알 수 있었다.
페데스탈 단조가력실험 결과를 기반으로 엑세스플로어 1경간 실험을 수행하였다. 실험 결과 변형각에 대한 하중관계와 파괴특성이 페데스탈 단조가력실험 결과와 유사하게 나타났다. 또한 실험체의 강성저하를 비교한 결과 초기 강성은 앵커볼트, 내진본드, 일반본드 순서로 나타났으며 강성저하의 추이는 내진본드가 일반본드보다 급격하게 떨어지는 것으로 나타났다.
엑세스플로어 1경간 실험체의 강성저하를 비교한 결과를 바탕으로 강성기반 엑세스플로어 내진설계절차를 제안하였다. 미국 현행 설계기준 ASCE 41-13에서 제안하는 성능목표 정의와 엑세스플로어 1경간 실험결과를 반영하였다. 성능목표 기능수행, 위치유지, 인명안전에 대하여 각각 초기강성 대비 30%의 강성저하가 나타날 시(변형각 1%), 30%～70%강성저하가 나타날 시(변형각 1%～3%), 70%이상 강성저하가 나타날 시(변형각 3%이상)를 허용기준으로 제안하였다.
목차
목 차국문초록 ⅶ영문초록 ⅸ제 1 장 서론 11.1 연구 배경 11.2 연구 필요성 및 목적 51.3 엑세스플로어 일반사항 및 피해유형 7제 2 장 현행 엑세스플로어 관련 기준 102.1 국내 엑세스플로어 설계법 고찰 102.1.1 KBC 2009 설계법 고찰 102.1.2 KS F 4760 표준 132.1.3 전파연구소의 전기통신설비의 내진 시험 방법 152.1.4 전력통신설비 등의 내진대책 가이드라인 182.2 국외 엑세스플로어 설계법 고찰 212.2.1 ASCE 41-13의 설계법 고찰 212.2.2 ASCE 7-10의 설계법 고찰 272.2.3 FEMA E-74 가이드라인 고찰 302.2.4 NEBS™ Requirements : Physical Protection 33제 3 장 페데스탈 단조가력 실험 353.1 페데스탈 단조가력 실험계획 363.1.1 실험 재료 363.1.2 실험 변수 및 실험체 제작 403.1.3 가력 및 계측 계획 423.2 페데스탈 단조가력 실험결과 443.2.1 하중-변위 관계 443.2.2 파괴모드 검토 493.3 소결 51제 4 장 엑세스플로어 1경간 주기하중가력 실험 524.1 엑세스플로어 1경간 주기하중가력 실험계획 524.1.1 실험 재료 524.1.2 실험 변수 및 실험체 제작 554.1.3 가력 및 계측 계획 574.2 엑세스플로어 1경간 주기하중가력 실험결과 604.2.1 하중-변위 관계 604.2.2 파괴모드 검토 644.2.3 실험체 주요 변수영향 분석 684.3 소결 74제 5 장 강성기반 엑세스플로어 내진설계절차 제안 755.1 실험체의 강성저하 비교 755.2 강성기반 엑세스플로어 내진설계절차 제안 78제 6 장 결론 82참고문헌 84
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