Theoretical Models for Predicting Racking Resistance of Shear Walls

전단벽의 전단성능 예측 모형

Shear wall is the most important component resisting lateral loads imposed to a building by wind or earthquake. In shear walls, lateral load applied to framing is transmitted to sheathing panel through nailed joints between sheathing and framing so that the load is resisted by in-plane shear strength of sheathing. Therefore, nailed joints are the most basic and important component in the viewpoint of stiffness and strength of shear walls. In this study, stiffness and strength of single nailed joint were measured by single shear tests of nailed joints and used as input for theoretical models developed to estimate racking behavior of shear walls. And shear walls were tested to check the accuracy of theoretical models estimating racking resistance of shear walls. Stiffness of nailed joint was affected by grain direction of stud but direction of sheathing panel had little effect. Behavior of nailed joint and shear walls under lateral loads could be represented by three lines. Theoretical model II was more accurate than theoretical model I in estimating racking behavior of shear wall under loads.

전단벽은 현대식 경골목조건축에서 바람이나 지진 등에 의한 측방하중에 대한 저항력을 제공하는 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 전단벽에서 건물에 전달된 측방하중은 벽의 스터드와 덮개재료 사이의 못접합부를 통하여 덮개재료로 전달되고 덮개재료에 전달된 하중은 판재의 면전단력에 의하여 지지된다. 따라서 실제 전단벽에서 측방하중에 대한 저항력을 결정하는 가장 중요한 요소는 못접합부라고 할 수 있을 것이다. 이 연구에서는 스터드와 판재 사이의 못접합부에 대한 강성 및 강도를 측정하였으며 이 값들은 전단벽의 찌그러짐 저항력을 예측하는 이론모형의 입력자료로 사용되었다. 이론모형의 예측치의 정확성을 검증하기 위하여 판재 한 장으로 구성된 전단벽의 전단시험을 수행하였다. 못접합부의 강성은 스터드 부재의 섬유방향에 의하여 영향을 받았으나 판재의 방향은 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 전단하중 하에서 못접합부나 전단벽의 거동은 3개의 직선구간으로 나나낼 수 있었으며 이론모형 I보다 이론모형 II의 예측치가 더 정확하였다.