A Study on Analysis of Core-Wall Structure Subjected to Torque

비틀림 하중(荷重)을 받는 심벽구조물(心壁構造物)의 해석(解析)에 관한 연구(研究)

Core walls for tall building is one of the structures to support lateral load. Since most structural elements used for resisting which ate relatively weak against torsion, it is important to investigate tosional effects in the analysis and design of tall buildings. Rutenberg proposed a more refined theory on the torsional analysis of core walls which can be used when the stiffness of lintel beams are small or large. In this paper a more refined method to analysis the torsion of core wall structures with variable cross sections and being subjected to arbitrarilly distributed load was suggested. To reduce complex and a great number of calculations and to enhance the generality and flexibility of application of this method, the discrete method using transfer matrix formulation was used. Then this method can be easily applied to irregular and variational sections, has no necessity to get particular solution for each of loading conditions, and the maximum size of matrix calculated is $4{\times}4$, which makes this approach more appropriate for design office calculations using comuters of any sizes or even desk calculators.

고층건물에서의 전단벽(剪斷壁)은 횡하중을 지지(支持)하기 위해서 설치되는 구조물이다. 이 전단벽(剪斷壁)의 단면의 형태는 여러 가지 형태가 있을 수 있는데 개방단면을 갖게 되는 경우 이 부재는 비틀림에 약하기 때문에 이 점이 문제가 된다. 특히 그 구조물이 thin walled member인 경우는 더욱 그러하다. 최근에는 건물이 점점 고층화됨에 따라 이 문제는 더욱더 중요(重要)시 되어 보다 정확한 지식이 요구(要求)되고 있다. 본 논문(論文)에서는 고층건물에 설치되는 에리베이터 츄브가 전단벽 역할을 하는 경우로 단면의 형태는 channel형이고, 각 층마다 중방(中枋)(connecting beam)에 의해서 개방단면의 일부가 닫혀있게 되는 경우의 문제를 택하였다. 이를 해석(解析)하는데 복잡한 계산과 많은 계산량을 줄이고 적용에 대한 융통성을 부여하기 위해서 discrete 방법(方法)과 transfer matrix method을 사용(使用)하였다. 중방(中枋)의 영향을 고려함에 있어서는 중방(中枋)의 강도가 클 때나 적을 때나 합리적(合理的)으로 사용할 수 있는 식(式)을 적용하였다. 특히 이 방법(方法)은 불규칙한 변단면에도 쉽게 적용할 수 있을뿐만 아니라 여러 가지 하중조건에 대한 해를 일일이 구할 필요가 없으며, 형성되는 transfer matrix의 크기가 $4{\times}4$ 밖에 안되므로 쉽게 구할 수 있다.