• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.215-222
• /
• 2001

This study investigates the shear lag phenomenon existing in the shear wall of the wall-frame structure. Elastic analysis of such structures is carried out using a 3-D frame analysis program. The structural parameters governing the shear lag phenomenon are wall height and thickness. The analysis shows that the overturning moment due to external lateral load is resisted by both of the shear/core wall and the external frame. Severe unstable stresses are identified in height ratio of about 0.7 The taller or thinner wall shows the smaller shear lag phenomenon.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제20권5호
• /
• pp.18-25
• /
• 2016

본 연구는 MIDAS-Gen을 사용하여 골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽의 미배치에 대한 구조적인 효과를 검토하였다. 본 연구에서는 해석 변수로 상부 전단벽의 미배치 층수, 상하 기둥 단면 치수의 변화, 상하 전단벽 두께 치수의 변화를 설정하였다. 골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽의 미배치에 대한 구조적인 효과를 검토하기 위하여 전단벽의 미배치에 따른 전단력/전도모멘트 분포, 전단벽의 변곡점, 수평강성에 대하여 비교분석하였다. 본 연구의 결과는 골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽의 미배치가 수평강성과 같은 구조성능에 미치는 영향을 정량적으로 제시하였다. 더욱이 본 연구의 결과는 합리적인 골조-전단벽 구조를 위한 구조설계 자료를 제공하는데 도움이 된다고 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제25권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2021

Most commercial buildings among existing RC buildings in Korea have a multi-story wall-frame structure where RC shear wall is commonly used as its core at stairways or elevators. The members of the existing middle and low-rise wall-frame buildings are likely arranged in ordinary details considering building occupancy, and the importance and difficulty of member design. This is because there are few limitations, considerations, and financial burdens on the code for designing members with ordinary details. Compared with the intermediate or unique details, the ductility and overstrength are insufficient. Furthermore, the behavior of the member can be shear-dominated. Since shear failure in vertical members can cause a collapse of the entire structure, nonlinear characteristics such as shear strength and stiffness deterioration should be adequately reflected in the analysis model. With this background, an 8-story RC wall-frame building was designed as a building frame system with ordinary shear walls, and the effect of reflecting the shear failure mode of columns and walls on the collapse mechanism was investigated. As a result, the shear failure mode effect on the collapse mechanism was evident in walls, not columns. Consequently, it is recommended that the shear behavior characteristics of walls are explicitly considered in the analysis of wall-frame buildings with ordinary details.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.63-71
• /
• 2006

본 연구에서는 민감도 해석을 이용하여 전단벽-골조 구조시스템의 횡변위를 정량적으로 제어할 수 있는 강성최적설계방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 먼저 골조와 전단벽요소 사이의 변위자유도 적합성 문제를 해결하기 위한 요소강성행렬을 구성하며, 또한 수학적계획법의 일반성을 유지하면서도 큰 규모의 문제도 효율적으로 다를 수 있는 근사화 재념을 도입하여 횡변위 구속조건식을 설정한다. 아울러 전단벽 및 골조부재의 단면특성 관계식을 설정함으로써 설계변수의 수를 줄여주고, 이를 이용하여 강성행렬도함수의 산정을 용이하게 한다. 특히 골조의 경우 초기에 주어진 단면형상이 최적설계 과정동안 계속 유지된다는 가정을 이용하여 최적설계결과에서 구해진 단면특성에 따라 부재단면크기를 산출하고, 전단벽은 사용자의 의도에 따라 두께 또는 부재길이를 재산정하는 방안을 강구한다. 이와 같이 제시된 강성최적설계기법의 효용성을 검토하기 위해 두 가지 형태의 20층 전단벽-골조 구조물의 예제가 고려된다.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
• /
• 한국공간구조학회 2005년도 춘계학술발표회 및 정기총회 2권1호(통권2호)
• /
• pp.191-198
• /
• 2005

The effective stiffness-based optimal technique to control quantitatively lateral drift for shear wall-Frame structure system using composit member subject to lateral loads is presented. Also, displacement sensitivity depending on behavior characteristics of structure system is established and approximation concept that preserves the generality of the mathematical programming is introduced. Finally, the resizing technique of shear wall, frame and composite member is developed and the example of 20 story framework is presented to illustrate the features of the quantitative lateral drift control technique.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제10권6호
• /
• pp.1369-1389
• /
• 2016

The soil-structure interaction effect significantly influences the design of multi-storey buildings subjected to lateral seismic loads. The shear walls are often provided in such buildings to increase the lateral stability to resist seismic loads. In the present work, the nonlinear soil-structure analysis of a G+5 storey RC shear wall building frame having isolated column footings and founded on deformable soil is presented. The nonlinear seismic FE analysis is carried out using ANSYS software for the building with and without shear walls to investigate the effect of inclusion of shear wall on the moments in the footings due to differential settlement of soil mass. The frame is considered to behave in linear elastic manner, whereas, soil mass to behave in nonlinear manner. It is found that the interaction effect causes significant variation in the moments in the footings. The comparison of non-interaction and interaction analyses suggests that the presence of shear wall causes significant decrease in bending moments in most of the footings but the interaction effect causes restoration of the bending moments to a great extent. A comparison is made between linear and nonlinear analyses to draw some important conclusions.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제8권5호
• /
• pp.1255-1276
• /
• 2015

The importance of considering soil-structure interaction effect in the analysis and design of RC frame buildings is increasingly recognized but still not penetrated to the grass root level owing to various complexities involved. It is well established fact that the soil-structure interaction effect considerably influence the design of multi-storey buildings subjected to lateral seismic loads. The shear walls are often provided in such buildings to increase the lateral stability to resist seismic lateral loads. In the present work, the linear soil-structure analysis of a G+5 storey RC shear wall building frame resting on isolated column footings and supported by deformable soil is presented. The finite element modelling and analysis is carried out using ANSYS software under normal loads as well as under seismic loads. Various load combinations are considered as per IS-1893 (Part-1):2002. The interaction analysis is carried out with and without shear wall to investigate the effect of inclusion of shear wall on the total and differential settlements in the footings due to deformations in the soil mass. The frame and soil mass both are considered to behave in linear elastic manner. It is observed that the soil-structure interaction effect causes significant total and differential settlements in the footings. Maximum total settlement in footings occurs under vertical loads and inner footings settle more than outer footings creating a saucer shaped settlement profile of the footings. Each combination of seismic loads causes maximum differential settlement in one or more footings. Presence of shear wall decreases pulling/pushing effect of seismic forces on footings resulting in more stability to the structures.

• 국제초고층학회논문집
• /
• 제5권3호
• /
• pp.195-203
• /
• 2016

Shear wall structures have been widely used in high-rise buildings during the past decades, mainly due to their good overall performance, large lateral stiffness, and high load-carrying capacity. However, traditional reinforced concrete wall structures are prone to brittle failure under seismic actions. In order to improve the seismic behavior of traditional shear walls, this paper presents three different metal energy-dissipation shear wall systems, including coupled shear wall with energy-dissipating steel link beams, frame with buckling-restrained steel plate shear wall structure, and coupled shear wall with buckling-restrained steel plate shear wall. Constructional details, experimental studies, and calculation analyses are also introduced in this paper.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.99-106
• /
• 2019

횡력을 받는 전단벽-골조 시스템은 휨거동을 하는 전단벽과 전단거동을 하는 골조가 슬래브의 강체평면운동(Diaphragm Action)을 통하여 상호작용하여 수평력에 효율적으로 저항하는 시스템이다. 횡력을 받는 골조의 거동은 보와 기둥의 휨 변형에 의한 골조의 수평 전단변형과 기둥의 축 변형에 의한 골조의 휨 변형으로 구분 할 수 있다. 일반적으로 전단벽-골조 시스템의 근사해석 시 골조의 휨변형은 무시하여 왔으나, 건물의 높이가 증가 할수록 골조의 휨 거동은 큰 영향을 미칠 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 횡력을 받는 전단벽-골조 시스템의 근사해석 시 기둥의 축 변형을 고려하기위하여 병렬전단벽 시스템(Coupled Shear Wall System)의 해석 시 사용하는 연속매체모델(Continuous Medium Model)을 이용하여 횡 변위 및 부재력을 산정할 수 있는 근사식을 수정 제시 하였다. 새롭게 제시된 근사식을 검토하기 위하여 기존 식과 컴퓨터에 의한 Matrix해석 결과와 비교하였으며, 비교결과 건물 높이가 높을수록 본 연구에서 제시한 근사해석 식이 기존 식보다 Matrix 해석 결과에 가깝게 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제26권1호
• /
• pp.19-28
• /
• 2013

전단벽-골조 구조시스템의 구조적인 거동은 휨거동하는 전단벽과 전단거동하는 골조의 상호작용에 의하여 결정된다. 이러한 전단벽-골조 구조물의 거동특성을 효과적으로 고려하기 위하여 선행 연구에서는 2차원 T형 강체를 사용한 단순 해석모델을 제안하였다. 본 논문에서는 이를 바탕으로 편심코어를 가진 전단벽-골조 구조물에 대한 효율적인 해석모델을 제안한다. 2차원 등가모델을 3차원으로 확장하여 비틀림 거동을 고려할 수 있도록 하였고, 그 결과 제안하는 등가모델이 편심코어를 가지는 전단벽-골조 구조물에도 적용가능 하도록 하였다.