Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
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Experimental Study on the Cyclic Behavior of Modular Building with Strap Braced Load Bearing Steel Stud Walls

스트랩 브레이스를 갖는 내력벽식 모듈러건축 스틸스터드 벽체의 반복하중에 대한 거동 연구

  • 이두용 (아주대학교, 건축학과) ;
  • 조봉호 (아주대학교, 건축학과) ;
  • 김태형 (EPC팀, 센엔지니어링그룹) ;
  • 하태휴 (철강솔루션마케팅실 구조연구그룹, 포스코)
  • Received : 2016.08.31
  • Accepted : 2016.10.12
  • Published : 2016.12.27
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Abstract

Load-bearing steel stud wall system is widely used for the middle-to-high rise modular buildings worldwide. Seismic performance is a key issue to apply load-bearing steel stud wall system to modular buildings in Korea. This study proposes a new strap braced steel stud wall system with enhanced seismic performance and design equations considering the flexural behaviour of the vertical outer studs. For the verification, two specimens with different strap braces and vertical outer stud were designed and tested. The test results showed that the total strengths were evaluated to be 1.11 to 1.18 times higher than the predicted values. Usually strap braced walls are considered to have low energy dissipation capacities. The proposed system showed enhanced seismic performance with equivalent damping of 9.42% due to the reduced pinching effects.

스틸스터드 내력벽 시스템은 국외에서 중고층형 모듈러 건축에 널리 사용되는 구조형식이다. 국내의 중고층형 모듈러 시스템에 스틸 스터드 벽체를 적용하기 위해서는 내진성능 확보가 필수적이다. 본 연구에서는 스트랩브레이스를 갖는 모듈러 건축 스틸스터드 내력벽 시스템의 횡력저항성능 및 유효강성을 제안하였다. 스트랩 브레이스와 수직외측스터드의 사양을 달리하는 2개의 실물 실험체에 대해 주기하중에 대한 실험을 실시하여 제안된 설계식을 검증하였다. 수직외측스터드의 휨거동을 고려할 수 있는 설계식을 통해 실험체의 공칭강도, 탄성강성, 항복변위 등을 예측하고 실험을 통해 검증하였다. 실험에 의한 최대강도는 예측식 대비 1.11~1.18배 수준으로 평가되었다. 박판의 스트랩 브레이스를 갖는 스트랩 스터드패널은 일반적으로 에너지소산능력이 매우 낮은 것으로 평가되나, 본 연구에서 제안한 수직외측스터드의 유효높이를 줄이고 브레이스의 각도를 낮춘 시스템의 경우 등가점성감쇠비가 최대 9.42% 수준으로 충분한 에너지소산능력이 확보될 수 있음을 확인하였다.

Keywords

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