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Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2013;13(4):31-38.
Published online August 31, 2013.
하이브리드 비좌굴가새를 이용한 고층건물의 사용성 평가
김명한, 김도현, 주영규, 김상대
Evaluation on the Serviceability of Tall Buildings using Hybrid Buckling-Restrained Braces
Myeong Han Kim, Do Hyun Kim, Young K. Ju, Sang Dae Kim
Abstract
The paper investigates the effect of Hybrid Buckling-Restrained Brace(H-BRB) on the serviceability of a high-rise building under wind loads. While Buckling-Restrained Brace(BRB) has been known as a good energy dissipated device under large events, its performance is rather weak when subjected to minor earthquakes or wind loads. A hybrid damper system, H-BRB which is composed of a Viscoelastic damper and BRBs has been developed to improve the performance of BRBs. In this paper, three 40-story steel buildings with normal steel braces, BRBs and H-BRBs are selected for the analytical investigation and their performances under wind loads are evaluated by using a static analysis and time history analysis. Wind force data (10 year return period) obtained from wind tunnel test was used in the time history analysis. It is concluded that H-BRB is effective to reduce the story displacement and to improve the serviceability of the building with BRB.
Key Words: buckling-restrained brace(BRB); serviceability; time history analysis; hybrid damper; wind vibration
요지
비좌굴가새는 우수한 내진성능을 보이는 시스템이다. 그러나 비좌굴가새는 약진이나 바람과 같은 영역의 하중에 대하여 에너지를 소산시키지 못한다. 기존의 비좌굴가새의 성능을 개선한 하이브리드 비좌굴가새(H-BRB)는 비좌굴가새와 점탄성댐퍼로 구성된 복합댐퍼시스템의 일종이다. H-BRB의 풍진동제어성능을 해석적으로 규명하기 위하여 해석모델로 40층 철골조 건물을 일반가새골조, 비좌굴가새, 하이브리드 비좌굴가새 3가지로 설계하였다. 또한 세 가지 모델에 대한 정해석과 시간이력해석을 수행하였다. 시간이력해석시 풍동실험결과로부터 산정한 10년 재현주기의 풍하중 자료를 사용하였다. 해석결과에 따르면 하이브리드 비좌굴가새는 기존 비좌굴가새시스템을 사용한 구조물의 횡변위와 사용성을 향상시키는데 효과적이다.
핵심용어: 비좌굴가새; 사용성; 시간이력해석; 복합댐퍼; 풍진동


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