[구조설계 및 구조검토]리모델링 증축설계 관련 문의
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以聽得心2023-10-15 14:13
2개층 증축을 고려해서 건설되었다고 하면, 분명 내진설계가 된 건축물이 아닌가 싶은데,
1개층 증축을 하는데도 불구하고 지진하중에 대해서 NG가 많이 발생한다고 하면
제대로된 내진설계가 되지 않았을 가능성과 신축당시 적용된 지진하중의 크기와 비교하여
현행 적용하는 지진하중의 커졌기 때문이 아닐까 싶습니다.
이유야 어찌되었든, 증축설계과정에서 지진하중에 대한 안정성이 확보되지 않는다고 하면
연직하중과 풍하중의 조합으로 탄성설계를 수행하고, 설계결과를 기반으로
성능기반설계(Pushover 해석 또는 비선형 시간이력해석)를 수행하여 지진하중에 대한 목표성능을
만족하는지 여부를 판단하는 분리설계과정을 통해 보강량을 일정부분 줄여나갈 수 있지 않을까 생각됩니다.
다만, Pushover 해석을 수행하게 되면 탄성설계시에 등가정적해석과 마찬가지로 굉장히 보수적인 평가가
이루어지면서 기대했던 것보다 보강량이 줄어들거 같지는 않기 때문에
비선형 시간이력해석을 통해서 최적화 설계가 가능할 것으로 예상이 됩니다.
해당 건물의 벽체량이 많다고 하니까, 비선형 시간이력해석을 수행하신다고 하면 P사 프로그램을 이용하실 것을 추천을 드립니다.
벽체부분에서 왜곡이 발생하기 때문에 M사 프로그램을 이용하시게 되면 아무래도 정확한 해석의 신뢰성을 기대하기 어렵다고 봅니다.
물론 M사에서는 P사 프로그램의 결과와 크게 다르지 않다고 얘길하는데,
실제로 많이 상이한 것을 대부분의 실무자들은 잘 알고 있을 것입니다.
마지막으로 구조설계하는 과정중에 해석적인 오류가 없는지 생각해 봐야 할거 같습니다.
흔히들 구조설계 해석모델링 과정중에서 연직하중+풍하중+지진하중에 대한 전체조합으로 하나의 모델링을 가지고
해석을 수행하고 설계를 진행하고 있는데, 번거로울 수도 있겠지만 연직하중+풍하중의 하중조합 모델링과
지진하중만을 고려한 모델링으로 분리해서 설계하는 것이 바람직하다고 생각합니다.
지진하중을 고려한 모델링에서는 부재의 유효강성을 고려하고 이렇게 고려된 유효강성에 따라 해석모델링의
주기가 더 길어지게 되고 그에 대응하는 가속도값이 줄어들게 되므로 지진하중의 크기 또한 줄어들게 됩니다.
풍하중이 큰 지역에서조차 지진하중으로 결정되는 부재들이 많이 생기는 이유는 하나의 모델링으로 전체하중에 대한
특성을 고려하고자 하는 데에서 기인하는 이유가 크다고 생각합니다.
물론, 시간이 배가 들게 될테고 때문에 비용적인 부분을 생각하지 않을수가 없는데 그것은 우리가 당면하고 있는
사업적인 문제이고
엔지니어의 입장에서 보는 공학적인 문제로 접근하면 번거롭더라도 하나의 해석모델링이 아닌
분리된 해석모델링을 이용하여 접근하시는 방법에 대해서 고민하시는것도 좋겠습니다.
감사합니다.
1개층 증축을 하는데도 불구하고 지진하중에 대해서 NG가 많이 발생한다고 하면
제대로된 내진설계가 되지 않았을 가능성과 신축당시 적용된 지진하중의 크기와 비교하여
현행 적용하는 지진하중의 커졌기 때문이 아닐까 싶습니다.
이유야 어찌되었든, 증축설계과정에서 지진하중에 대한 안정성이 확보되지 않는다고 하면
연직하중과 풍하중의 조합으로 탄성설계를 수행하고, 설계결과를 기반으로
성능기반설계(Pushover 해석 또는 비선형 시간이력해석)를 수행하여 지진하중에 대한 목표성능을
만족하는지 여부를 판단하는 분리설계과정을 통해 보강량을 일정부분 줄여나갈 수 있지 않을까 생각됩니다.
다만, Pushover 해석을 수행하게 되면 탄성설계시에 등가정적해석과 마찬가지로 굉장히 보수적인 평가가
이루어지면서 기대했던 것보다 보강량이 줄어들거 같지는 않기 때문에
비선형 시간이력해석을 통해서 최적화 설계가 가능할 것으로 예상이 됩니다.
해당 건물의 벽체량이 많다고 하니까, 비선형 시간이력해석을 수행하신다고 하면 P사 프로그램을 이용하실 것을 추천을 드립니다.
벽체부분에서 왜곡이 발생하기 때문에 M사 프로그램을 이용하시게 되면 아무래도 정확한 해석의 신뢰성을 기대하기 어렵다고 봅니다.
물론 M사에서는 P사 프로그램의 결과와 크게 다르지 않다고 얘길하는데,
실제로 많이 상이한 것을 대부분의 실무자들은 잘 알고 있을 것입니다.
마지막으로 구조설계하는 과정중에 해석적인 오류가 없는지 생각해 봐야 할거 같습니다.
흔히들 구조설계 해석모델링 과정중에서 연직하중+풍하중+지진하중에 대한 전체조합으로 하나의 모델링을 가지고
해석을 수행하고 설계를 진행하고 있는데, 번거로울 수도 있겠지만 연직하중+풍하중의 하중조합 모델링과
지진하중만을 고려한 모델링으로 분리해서 설계하는 것이 바람직하다고 생각합니다.
지진하중을 고려한 모델링에서는 부재의 유효강성을 고려하고 이렇게 고려된 유효강성에 따라 해석모델링의
주기가 더 길어지게 되고 그에 대응하는 가속도값이 줄어들게 되므로 지진하중의 크기 또한 줄어들게 됩니다.
풍하중이 큰 지역에서조차 지진하중으로 결정되는 부재들이 많이 생기는 이유는 하나의 모델링으로 전체하중에 대한
특성을 고려하고자 하는 데에서 기인하는 이유가 크다고 생각합니다.
물론, 시간이 배가 들게 될테고 때문에 비용적인 부분을 생각하지 않을수가 없는데 그것은 우리가 당면하고 있는
사업적인 문제이고
엔지니어의 입장에서 보는 공학적인 문제로 접근하면 번거롭더라도 하나의 해석모델링이 아닌
분리된 해석모델링을 이용하여 접근하시는 방법에 대해서 고민하시는것도 좋겠습니다.
감사합니다.
관리자2023-10-25 10:06
@문이사
답변이 늦어졌네요.
1. 신축설계시에 등가정적해석법으로 설계하지 않고 응답스펙트럼법으로 동해석을 수행하는
이유와 같다고 보시면 될거 같습니다.
건물의 규모가 대략 6층이상인 경우에는 비선형정적 Pushover 해석을 하게되면 아무래도
동해석의 경우보다는 보강량이 늘어나게 될것으로 판단됩니다.
2. 비선형시간이력해석용 프로그램으로 가장 많이 사용되고 있는 프로그램인데, 여기에서
프로그램의 이름을 직접적으로 언급하기 어렵습니다.
3. 건물의 규모라든가 구조형식에 따라 소요되는 시간과 비용이 결정되는 부분이라, 구체적인 설명이
필요하시면 당사 메일 cmrit@cmrit.co.kr 로 관련내용을 보내주시고 문의하시면 되겠습니다.
감사합니다.
1. 신축설계시에 등가정적해석법으로 설계하지 않고 응답스펙트럼법으로 동해석을 수행하는
이유와 같다고 보시면 될거 같습니다.
건물의 규모가 대략 6층이상인 경우에는 비선형정적 Pushover 해석을 하게되면 아무래도
동해석의 경우보다는 보강량이 늘어나게 될것으로 판단됩니다.
2. 비선형시간이력해석용 프로그램으로 가장 많이 사용되고 있는 프로그램인데, 여기에서
프로그램의 이름을 직접적으로 언급하기 어렵습니다.
3. 건물의 규모라든가 구조형식에 따라 소요되는 시간과 비용이 결정되는 부분이라, 구체적인 설명이
필요하시면 당사 메일 cmrit@cmrit.co.kr 로 관련내용을 보내주시고 문의하시면 되겠습니다.
감사합니다.
안녕하세요. 구조설계일을 하고 있는 문이사라고 합니다
제가 최근작업하고 있는 수직증축을 포함한 리모델링 설계를 하는 도중에
어려움이 있어 혹시 귀사에서도 비슷한 문제들이 없었는지와
비슷한 경험이 있었다고 하면 어떻게 해결하셨는지 문의드립니다.
지하3층, 지상9층 규모의 철근콘크리트조 건축물인데 수직으로 1개층 증축을 포함하여
리모델링을 계획하고 있습니다. 신축당시 2개층 증축을 고려하여 건설되었기 때문에
수직하중에 대한 구조안전성을 검토하게되면 기초뿐만 아니라 특별히 보강할 필요가 없는
건축물입니다. 풍하중에 대해서도 안전하고요
그런데 지진하중에 대해서 증축을 고려하여 검토하게 되면 너무 많은 부재들이 ng가 나서
현실적으로 보강하기가 불가능한 구간들이 굉장히 많습니다. 부재의 강성을 조정하면서
반복해서 해석하더라도 보강을 해야하는 위치는 바뀌지만 보강의 양은 달라지지 않는거 같습니다
건축물의 규모에 비해 벽체량이 많은데도 불구하고 내진설계가 되지 않는 어려움을 겪고 있습니다
성능기반설계(?)를 하게되면 이러한 부분이 해결될 수 있다고 들었는데
혹시 비슷한 사례가 있었거나 도움이 될만한 해결방안에 대한 공유를 받을 수 있을까요?
회사의 중요한 방침이라고 하면 어쩔 수 없는데 그래도 방향이라도 공유해주시면 고맙겠습니다