내진구조

Earthquake-resistant structures
이 주제에 대한 보다 광범위한 내용은 지진 엔지니어링을 참조하십시오.
1755년 리스본 대지진 이후 리스본 시내의 재건을 위해 18세기 포르투갈에서 개발된 내진 건축 목조건축인 가이올라 폼발리나의 모형

내진 또는 무균 구조물은 지진으로부터 건물을 어느 정도 또는 그 이상으로 보호하도록 설계된다. 어떤 구조물도 지진으로 인한 피해에 완전히 면역이 될 수는 없지만, 내진 건축의 목표는 기존의 구조물보다 지진 활동 중에 더 나은 성능을 발휘하는 구조물을 세우는 것이다. 건축 법규에 따르면 내진 구조물은 그 위치에서 발생할 가능성이 높은 특정 확률의 가장 큰 지진을 견디기 위한 것이다. 이는 희귀한 지진에 대해서는 건물 붕괴를 방지하여 인명 손실을 최소화하고, 빈번한 지진에 대해서는 기능 상실을 제한해야 한다는 것을 의미한다.[1]

지진 파괴와 싸우기 위해, 고대 건축가들이 사용할 수 있는 유일한 방법은 종종 그것들을 과도하게 뻣뻣하고 강하게 만들어 그들의 랜드마크 구조물을 지속하는 것이었다.

현재, 지진 공학에는 여러 설계 철학이 있으며, 관심 현장의 지진 위협에 필요한 성능을 제공하기 위해 실험 결과, 컴퓨터 시뮬레이션 및 과거 지진 관측을 활용한다. 이러한 범위는 허용 가능한 손상으로 흔들림을 견딜 수 있을 만큼 강하고 연성이 좋은 구조물을 적절히 사이징하는 것에서부터 기초 격리와 함께 장착하거나 어떤 힘과 변형을 최소화하기 위해 구조 진동 제어 기술을 사용하는 것까지 다양하다. 전자는 대부분의 내진 구조물에 일반적으로 적용되는 방법이지만, 중요한 시설, 랜드마크, 문화재 건물들은 최소한의 피해로 강한 흔들림에서 살아남기 위해 보다 발전된 (비싼) 고립 또는 통제 기술을 사용한다. 그러한 신청의 예로는 천사의 성당과 아크로폴리스 박물관이 있다.[citation needed]

동향 및 프로젝트

지진 엔지니어링 구조 분야의 새로운 동향 및/또는 프로젝트 중 일부가 제시되어 있다.

건축 재료

뉴질랜드의 크라이스트처치 지진에 관한 연구를 바탕으로 현대적 강령에 따라 설계·설치된 프리캐스트 콘크리트가 좋은 성과를 거두었다.[2] 지진공학연구소에 따르면 아르메니아 지진 당시 프리캐스트 패널 건물은 프리캐스트 프레임패널에 비해 내구성이 좋았다.[3]

지진 대피소

일본의 한 건설 회사는 건물 전체를 내진하는 대안으로 제시된 6피트 크기의 수용 시설을 개발했다.[4]

동시 셰이크 테이블 테스트

두 개 이상의 건물 모델에 대한 동시 셰이크 테이블 시험은 지진 공학 솔루션을 실험적으로 검증할 수 있는 생생하고 설득력 있고 효과적인 방법이다.

따라서 1981년 일본 건축법칙이 채택되기 전에 지어진 목조주택 2채를 E-Defence로[5] 옮겨 시험(두 사진 모두 별도 참조)하였다. 왼쪽 집은 내진성을 높이기 위해 보강된 반면, 다른 집은 내진성을 강화하지 않았다. 이 두 모델은 E-Defence 플랫폼에 설치돼 동시에 시험됐다.[6]

복합진동제어용액

캘리포니아 글렌데일시내진개축 시공사건물의 교대 마감공사
Glendale의 지진적 리모델링 시공사건물에 관한 연구

글렌데일의 건축가 메릴 W. 베어드가 디자인하고 로스앤젤레스의 A. C. 마틴 건축가들과 협력하여 글렌데일은 1966년 이스트 브로드웨이에 633번지 시티 서비스 빌딩이 완공되었다.[7] 이스트 브로드웨이와 글렌데일 애비뉴의 한 모퉁이에 자리 잡은 이 시민 건물은 글렌데일 시민 회관의 상징적 요소 역할을 한다.

2004년 10월, 구조 엔지니어인 Nabih Yousef & Associates에 의해 건축 자원 그룹(ARG)이 제안된 내진 개량에 따른 건물의 역사적 자원 평가에 관한 서비스를 제공하기 위해 계약되었다.

2008년, 캘리포니아 글렌데일 시의 시 서비스 빌딩은 혁신적인 복합 진동 제어 솔루션을 사용하여 지진적으로 개조되었다. 즉, 건물의 기존 높은 건물 토대를 높은 댐핑 고무 베어링에 얹었다.

강판벽체

결합된 강판 전단벽, 시애틀
LA의 첨단 강판 전단벽 시스템을 적용한 리츠칼튼/JW 메리어트 호텔 건물

강판 전단벽(SPSW)은 기둥-빔 시스템으로 경계된 강철 인필 플레이트로 구성된다. 그러한 인필 플레이트가 구조물의 프레임 베이의 각 레벨을 차지할 때, 그것들은 SPSW 시스템을 구성한다.[8] 대부분의 내진성 건축방식이 구형 시스템에서 채택된 반면, SPSW는 전적으로 내진 활동에 견디기 위해 발명되었다.[9]

SPSW 거동은 밑면에서 캔틸레버로 연결된 수직 플레이트 거더와 유사하다. 플레이트 거더와 유사하게 SPSW 시스템은 강철 인필 패널의 버클링 후 거동을 이용하여 구성품 성능을 최적화한다.

리츠칼튼/JW메리어트 호텔 빌딩은 미국 캘리포니아주 로스앤젤레스 LA 라이브 개발의 일환으로, 강진과 바람의 횡하중을 견디기 위해 첨단 강판 전단벽 시스템을 사용하는 LA 최초의 건물이다.

가시와자키카리와 원전의 일부 업그레이드

순전력으로 세계 최대 규모인 가시와자키카리와 원자력발전소는 공교롭게도 2007년 7월 주에쓰 강진의 진원지 부근에w 있었다. 진원지 부근에 있었다.[10] 이로 인해 구조 검사를 위한 장기 정지가 시작되었고, 이는 작동을 재개하기 전에 내진성이 더 필요하다는 것을 보여주었다.[11]

2009년 5월 9일 지진 업그레이드 후 1개 유닛(7개 유닛)이 재시동되었다. 시험운행은 50일 동안 계속되어야 했다. 그 발전소는 지진 이후 거의 22개월 동안 완전히 폐쇄되었다.

7층 건물의 내진실험

파괴적인 지진이 일본의 외딴 나무로 된 콘도를 강타했다.[12] 이 실험은 2009년 7월 14일 웹캐스트를 통해 목조 건축물을 어떻게 하면 큰 지진에도 더 강하고 잘 견딜 수 있는지 통찰할 수 있게 되었다.[13]

효고지진공학연구센터의 미키 셰이크는 미국 국립과학재단 지진공학 시뮬레이션(NEES) 프로그램으로부터 1차 지원을 받는 4개년 NEESWod 프로젝트의 캡스톤 실험이다.

"NEESWood는 안전하게 미국의 적극적인 지진 구역 뿐 아니라 저층 wood-frame 구조에 지진 손상을 완화하wood-frame 구조의 높이를 늘리는 데 필요한 메커니즘을 제공하게 될 새로운 내진 설계 철학을 개발하기 위한 것"Rosowsky, 토목 공학과 텍사스 A&amp에서 M대학이라고 말했다.. 이 철학은 목조 건물에 대한 내진 댐핑 시스템의 적용에 기초한다. 대부분의 목조 건물의 벽 내부에 설치할 수 있는 시스템에는 튼튼한 금속 프레임, 가새 및 점성 액체로 채워진 댐퍼가 포함된다.

슈퍼프레임 내진구조

제안된 시스템은 코어 벽, 최상위 레벨에 통합된 모자 빔, 외부 기둥, 그리고 모자 빔의 끝과 외부 기둥 사이에 수직으로 설치된 점성 댐퍼로 구성되어 있다. 지진 발생 시 모자 빔과 외부 기둥은 현외기둥 역할을 하며 중심부의 전복 모멘트를 감소시키고, 설치된 댐퍼도 구조물의 모멘트와 측면 변형을 감소시킨다. 이 혁신적인 시스템은 각 층의 내부 보와 내부 기둥을 제거하여 지진 발생이 심한 지역에서도 기둥 없는 바닥 공간을 제공할 수 있다.[14][15]

지진건축

'지진적 건축' 또는 '지진적 건축'이라는 용어는 로버트 라이더맨에 의해 1985년에 처음 도입되었다.[16] "지진 아키텍처"라는 문구는 지진 저항의 건축적 표현 정도 또는 지진 저항의 건축적 구성, 형태 또는 스타일의 함축적 의미를 기술하기 위해 사용된다. 또한 지진 설계 고려사항이 구조물에 영향을 미치는 건물을 기술하는데도 사용된다. 지진에 취약한 지역의 구조물을 설계할 때 새로운 미학적 접근법으로 간주될 수 있다.[17]

역사

1884년 5월의 사이언티픽 아메리칸 기사에서 「지진에 저항하는 건축」은 쇼소인 등의 초기 공학적 노력을 기술했다.[18]

참고 항목

참조

  1. ^ Seismology Committee (1999). Recommended Lateral Force Requirements and Commentary. Structural Engineers Association of California.
  2. ^ Precast New Zealand Inc.: Precast 콘크리트 및 지진 문제
  3. ^ "Precast concrete panel building damage, comparing the performance of precast frame-panel (collapsed in foreground) and precast panel buildings (standing in background)". www.eeri.org.
  4. ^ "Earthquake shelter with bed support and canopy".
  5. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2011-09-27. Retrieved 2009-06-18.CS1 maint: 제목으로 보관된 복사본(링크)
  6. ^ neesit (17 November 2007). "Shaking Table Test on Conventional Wooden House (1)" – via YouTube.
  7. ^ "Planning Division - City of Glendale, CA" (PDF). www.ci.glendale.ca.us.
  8. ^ Kharrazi, M.H.K. 2005, "철판벽의 분석과 설계를 위한 기초적 방법," 박사학위. 논문, 캐나다 밴쿠버 브리티시 컬럼비아 대학교,
  9. ^ Reitherman, Robert (2012). Earthquakes and Engineers: An International History. Reston, VA: ASCE Press. pp. 356–357. ISBN 9780784410714. Archived from the original on 2012-07-26.
  10. ^ "Profits shaken at Tepco". World Nuclear News. 31 July 2007. Archived from the original on 30 September 2007. Retrieved 2007-08-01.
  11. ^ Asahi.com. 지진은 핵발전소의 위험을 노출시킨다. 2007년 7월 18일.
  12. ^ "Rensselaer Polytechnic Institute News & Events". 12 October 2007. Archived from the original on 12 October 2007.
  13. ^ "Home - Standing Strong: 2009 NEESWood Capstone Test". www.nsf.gov.
  14. ^ 키아라시 호다바흐시 ISBN 9783668208704의 슈퍼프레임 RC 내진구조 설계 및 실행 개념 조사(2016)
  15. ^ "Seismic Design of a Super Frame" (PDF). Kajima Corporation. Retrieved 27 October 2017.
  16. ^ Reitherman, Robert (1985). "Earthquake Engineering and Earthquake Architecture. Part of the AIA Workshop for Architects and Related Building Professionals on Designing for Earthquakes in the Western Mountain Statess". Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  17. ^ Llunji, Mentor (2016). Seismic Architecture - The architecture of earthquake resistant structures. Msproject. ISBN 9789940979409.
  18. ^ Scientific American. Munn & Company. 1884-05-31. p. 340.

외부 링크