Journal of the Korea Concrete Institute Vol. 30, No. 6, pp. 633~640, December, 2018 https://doi.org/10.4334/jkci.2018.30.6.633 pissn 1229-5515 eissn 2234-2842 www.jkci.or.kr RC 필로티건축물의내진성능에관한층간강도비및강성비의영향 문은철 1) 백은림 2) 이상호 3)* 1) 부산대학교건축공학과대학원생 2) 부산대학교지진방재연구센터연구교수 3) 부산대학교건축공학과교수 Influence of Inter-story Strength and Stiffness Ratios on the Seismic Performance of RC Pilotis Type Building Eun-Cheol Moon, 1) Eun-Rim Baek, 2) and Sang-Ho Lee 3)* 1) Graduate Student, Dept. of Architectural Engineering, Pusan National University, Busan 46241, Rep. of Korea 2) Research Professor, Seismic Simulation Test Center, Pusan National University, Yangsan 50612, Rep. of Korea 3) Professor, Dept. of Architectural Engineering, Pusan National University, Busan 46241, Rep. of Korea ABSTRACT Pilotis type buildings in Korea are usually composed of lower frames and upper shear wall structures. Pilotis buildings have been seriously damaged during earthquakes because of the formation of soft and weak stories. The KBC2016 code requires special seismic load to apply to pilotis buildings, and the strength is limited for vertical discontinuity. However, the code does not consider the seismic performance of pilotis according to ground type, stiffness, and strength. The purpose of this study is to evaluate the response characteristics of a 1span, 5story RC pilotis type building according to ground type, stiffness, and strength, in order to identify the effects of variables for ensuring elastic behavior of pilotis type building. Analytical models consist of 1span 5story RC pilotis partial structure by ground type. For the analytical models, nonlinear dynamic analysis is performed with parameters of ground type, stiffness, and strength s. The maximum response of artificial seismic waves, El-Centro NS(1940) and Taft EW(1952) is used to examine the behavior and the ductility. The results of the study showed that 1) There was a difference in ductility depending on ground type. 2) Lateral displacement response decreased with increasing strength and stiffness s. 3) Ductility decreased with increasing strength and increased with increasing stiffness. 4) Strength for elastic behavior differs by ground type. Keywords : Pilotis, Stiffness, Strength, Ductility 1.1 연구배경및목적 1. 서론 1) 2017년 11월 15일규모 5.4의포항지진이발생하여저층 RC 필로티건축물에많은피해가발생하였다. 국내저층건축물에주로적용되는필로티 (Pilotis) 구조는하부골조, 상부벽식구조를갖는형식으로, 상부벽식구조에비하여하부골조구조의강성및강도가부족하고횡력저항시스템이수직적으로불연속되는특징을가진다. 특히층강성및강도가수직으로불균일한비정형성이증가할수록지진시연약층효과 (soft-weak story effect) 에의해필로티층에과도한 *Corresponding author E-mail : sangho@pusan.ac.kr Received August 17, 2018, Revised September 03, 2018, Accepted October 30, 2018 c2018 by Korea Concrete Institute 비탄성변형및응력이집중되어국부적취성파괴가발생할가능성이높다. 이와같은필로티구조의취약성을극복하기위해국내건축구조기준 (KBC2016) 에서는필로티설계시특별지진하중 (E m ) 을고려한지진하중조합을사용하도록한다. 특별지진하중은취성파괴로인해비탄성연성능력을기대하기어려운부재를상대적으로더큰지진하중에대해설계하여탄성상태에서하중을지지할수있도록한것으로, 구조물의불안정성으로붕괴를일으키거나지진하중의흐름을급격히변화시키는부재및이를지지하는부재의설계시에적용하여야한다. 하지만특별지진하중을적용해야하는부재의판단기준이정량적으로정의되지않아실무에서는특별지진하중의적용여부를엔지니어의공학적판단에따르고있는실정이다. 국내건축구조기준 (KBC2016) 의 0306.8.1. 에따르면횡력저항시스템이불연속되고약층의강도가바로위층강도의 65 % 미만인경우에구조물의높이가 2층또는 9 m 이하로 This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/ by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 633
제한하고있는데, 상부구조가벽식구조인국내필로티건축물의대부분이이에해당한다. 따라서 3층이상또는 9 m 이상높이의필로티건축물을설계하기위해서는지진하중에시스템초과강도계수 ( ) 를곱한특별지진하중을적용하여설계하여야한다. 하지만필로티건물을설계하기위해적용하고있는시스템초과강도계수와높이를제한하는강도비기준의타당성이검증되지않았으며, 수직불연속의개념도정량적으로정의되지않아, 필로티건축물의설계기준에대한공학적근거가부족한실정이다. 또한, 현재의국내구조기준은필로티건물의과도한층강도비및층강성비에따른동적거동및손상특성과지반조건에따른보유내진성능의차이를고려하지못하기때문에경제적이고합리적인내진설계가적용되기어렵다고할수있다. 본연구에서는저층 RC 필로티건축물에대한합리적인내진설계를확립하기위한기초연구로서, 1경간의 5층필로티부분구조물을대상으로지반조건, 층강도비, 층강성비에따른비선형지진응답해석을수행하고상기변수에따른필로티건축물의응답특성을평가하여필로티구조물의탄성거동을확보하기위한주요변수의영향을파악하고자한다. 1.2 기존연구고찰연약층인하부구조와상부구조의수평강도비및강성비가건물의동적거동및내진성능에미치는영향은다수연구된바있다. Satrajit and James(2003) 는필로티층의높이가높아질수록강성비와강도비가감소하며, 이에따른비탄성변형이증가함을파악하였다. Chintanapakdee and Chopra(2004) 는강성및강도비정형의경우정형에비해층간변형각이증가함을파악하였으며, 비정형이아래층에존재할수록다른층의요구변형각이증가함을파악하였다. Thuat(2013) 은긴스팬을갖는비정형층은기둥의손상을증가시키며, 층강도여유비 ( 보유강도 / 설계강도 ) 가증가함에따라층파괴메커니즘의발생가능성이감소함을파악하였다. 국내에서는 Kim et al.(2016) 가저층 RC 필로티가비정형성에의한여유도의확보가이루어지지않아인명보호를위한최소성능인 25 % 의붕괴확률에도미달함을파악하였다. Baek(2015) 은필로티건축물의수직및수평비정형정도에따른동적거동및손상특징을분석하여비정형성이증가할수록 1층의변형및손상이증가함을파악하였다. Kwon et al.(2017) 는층간강성비및강도비에따른소성률, 변위집중률에관해연구하여강성비에따른 1층의변위집중률은큰변화가없으며, 2층의강도가 1층강도의 2배이상부터 1층이항복하여비탄성변형이집중됨을파악하였다. Kwon and Kim(2005) 은 10층 ~35층의필로티건축물에대하여성능기반해석법을통한내진성능평가를수행하여필로티의존재가성능지수의감소성향을크게함을확인하였다. Lee and Lee(2008) 은저층필로티건축물에서대하여내진성능평가를수행하여선형해석법을통한해석보다비선형동적해석법에의한해석을 Fig. 1 Analytical model (unit: m) 통하여정확한건물의거동특성을파악해할필요가있음을확인하였다. 이들기존연구에서는주로 RC 필로티건축물이갖는수직비정형에따른내진성능을비교평가하였지만, 지반조건에따른건축물의보유내진성능은고려하지못하였다. 또한필로티구조의연약층이탄성으로거동하기위한조건으로서층강도비및층강성비를평가하지는않았다. 1.3 연구범위및방법본연구는지반조건, 하부층과상부층의강성비및강도비에따른필로티건축물의지진응답특성을파악하기위한기초연구로서해석대상은 Fig. 1과같은 5층필로티건축물의외각필로티부분을대상으로한다. 필로티는수직및수평비정형을모두갖는건축물로서, 필로티에대한해석시비틀림에의한거동도중요하지만필로티는지진력저항시스템이불연속이기때문에필로티층이연약층을형성하여비탄성변형및응력이집중되어취성파괴가나타난다는점이필로티의근본적인구조적문제점이다. 따라서본연구에서는편심에의한비틀림을고려하기에앞서연약층, 즉수직강성및강도비정형에대한거동및탄성요건을검토하고자한다. 해석대상모델은지반조건과특별지진하중의적용유무에따라구조설계프로그램인 MIDAS(2010) 로설계한다음, 설계모델에대하여비선형해석프로그램인 CANNY (2009) 로동적해석을수행하여필로티층기둥의거동및응답변위등을분석한후특별지진하중을미적용한지반별해석모델에대하여 2층에대한 1층의강도비및강성비를변화시키며변수에따른 1층기둥의응답을분석한다. 2. 해석방법 2.1 해석대상해석모델은대상건축물의외곽에있는부분구조로, 지반조건 (5종류) 및특별지진하중의적용유무 (2종류) 에따른총 10개모델을 MIDAS 프로그램을이용하여구조설계하며, 설계조건은 Table 1에나타낸다. 설계시휨거동및축방향에대한설계강도비 ( 소요강도 / 634 한국콘크리트학회논문집제 30 권제 6 호 (2018)
Table 1 Design condition Category Use 설계강도 ) 는 0.8 이상으로경제성을고려하고, 전단의경우최소배근등을고려하여 0.3정도로설계한다. 보는기둥과동일하게설계강도비를휨에대하여 0.8정도로, 전단에대하여 0.3정도로설계한다. 벽체두께는 150 mm로하며, 최소철근비로배근한다. 사용된재료강도는콘크리트 f ck = 24 MPa, 철근 f y = 400 MPa 로하며, 설계결과는 Table 2에나타낸다. 총 10개해석모델의 2층에대한 1층의강성비및강도비를 Table 3에나타내며, 각층의층강도및층강성은기둥부재의강도및강성으로다음식에의하여계산한다. (1) Design condition Residence Height of floor 1 F 3.5 m 2 F ~ 5 F 2.8 m/f Load Dead load 7.0 kn/m 2 Live load 2.0 kn/m 2 Seismic resistance Reinforced concrete shear wall structure system Importance factor I E =1.2 Zone Zone factor 1 (S = 0.22) Ground condition S A ~ S E ground, min (4) (2) (3) Table 3 Stiffness and strength of designed structures by ground type Ground type 여기서, 는층수평강성, 는부재별수평강성, 는부재의휨강성, 는부재의전단강성, 는층수평내력, 는부재의항복내력, 는부재단면의전단강도, 는휨모멘트에의한전단강도이다. 식 (3) 에서기둥의휨강성 은골조에있어서보의강성이무한대즉, 강보 (rigid beam) 에해당하는경우로서보의강성이기둥에비하여충분히크도록적용하여 1층휨강성이기둥에의하여결정되도록한다. 특별지진하중을미적용한경우모든지반에대해 1층의강성비는 5 % 미만, 강도비는 25 % 미만으로강성및강도비정형으로분류된다. 특별지진하중을적용한경우는미적용한모델에비하여강성비는 2.2 ~ 3.2배정도, 강도비는 2.3 ~ 3.6배정도증가한다. 하지만 S A ~ S D 지반모델은여전히강성및강도비정형에해당하며, S E 지반모델은강성비정형으로분류된다. 2.2 해석모델 Non special seismic load Stiffness Strength Special seismic load Stiffness Strength S A 0.010 0.116 0.023 0.269 S B 0.013 0.124 0.029 0.318 S C 0.021 0.149 0.048 0.434 S D 0.029 0.165 0.083 0.539 S E 0.037 0.240 0.120 0.873 해석모델작성및지진응답해석은비선형해석프로그램인 CANNY를사용한다. CANNY의비선형이력모델및해석방법의타당성은다수의연구를통해검증되었으며, 국 Table 2 Details of sections Member Beam End Center Non special seismic load Special seismic load Size(mm) Detail Size (mm) Detail 500 700 Long.(Top/Bottom): 3-D22 / 2-D22, Hoop : 2-D13@150 Long.(Top/Bottom): 2-D22 / 3-D22, Hoop : 2-D13@300 500 700 Long.(Top/Bottom): 4-D22 / 2-D22, Hoop: 2-D13@150 Long.(Top/Bottom): 2-D22 / 4-D22, Hoop: 2-D13@300 Wall 150 7000 Vert.: D13@300, Horiz.: D10@300 150 7000 Vert.: D13@300, Horiz.: D10@300 S A 390 390 Long.: 8-3-D22, Hoop: 2-D10@250 470 470 Long.: 16-5-D22, Hoop: 2-D16@150 S B 410 410 Long.: 8-3-D22, Hoop: 2-D13@250 500 500 Long.: 24-7-D19, Hoop: 2-D16@150 Column* S (ground) C 470 470 Long.: 8-3-D22, Hoop: 2-D13@150 570 570 Long.: 20-6-D22, Hoop: 2-D16@100 S D 510 510 Long.: 8-3-D22, Hoop: 2-D13@150 660 660 Long.: 16-5-D25, Hoop: 2-D16@100 S E 540 540 Long.: 12-4-D22, Hoop: 2-D16@150 720 720 Long.: 24-7-D25, Hoop: 2-D16@70 Note. Column(Long.)* : total No. - arrangement No. - rebar size RC 필로티건축물의내진성능에관한층간강도비및강성비의영향 635
Fig. 2 Hysteresis models (a) Flexural (b) Axial (c) Shear Table 4 Coefficient factors of hysteresis models Hysteresis model Stiffness Flexural 내외에서실무및연구용으로사용되고있다. 해석모델의각부재는비선형거동을나타내는스프링 (Spring) 을갖는선형부재로모델화한다. 각부재양단부에서휨스프링에의하여휨거동을하며, 부재중앙부에서전단및축스프링에의하여전단및축거동을하는것으로가정한다. 거동을나타내기위하여사용된이력모델은 Fig. 2와같다. 각이력모델에따른계수값은 Kwon et al.(2017) 의기존연구를참고하여 Table 4와같이적용한다. 각거동별골격곡선및이력곡선의 Table 4에나타낸거동특성을나타내는계수에의해산정되며자세한산정방법은 CANNY Manual (2009) 을참조할수있다. 2.3 해석변수및방법 Column / Wall Comp. Axial Tens. Shear 0.2 1.0 0.5 0.2 0.001 1.0 0.01 0.001 Beam Flexural 0.7 1 0 1.0 0.1 1.0-0.001 Pinching 0.5 0.6-0.5 Energy - 0.05 Ductility - 0.2 필로티층의강성비및강도비에따른 1층기둥의거동을분석하고, 지진시탄성상태를유지하기위한최소강성비및강도비를평가하기위하여변수해석을수행한다. 해석변수는특별지진하중을미적용한지반별설계모델의강성비와강도비를기준으로하여 2층강성및강도는고정시키며, 1층초기강성을 1, 2, 4, 8배증가시키며, 1층항복강도를 1, 2, 3, 4배증가시켜각지반별설계모델에대하여 16개의변수를갖도록하여해석을수행한다. 여기서강성 Fig. 3 Design response spectrums Table 5 PGA of seismic waves Zero period accelen (cm/sec 2 ) Scale El-Centro NS (1940) Taft EW (1952) S A S B S C S D S E 117 147 173 199 261 0.34 0.42 0.50 0.57 0.75 0.65 0.82 0.97 1.11 1.46 의증가는항복변위 ( ) 의감소를, 강도의증가는항복변위 ( ) 가증가하게된다. 이에따라건축물의전체거동인응답변위, 소성률등에영향을미치게된다. 지진응답해석을위한입력지진파로총 3가지지진파 El-Centro NS(1940), Taft EW(1952), 지반별인공지진파를사용한다. 인공지진파는지반별설계응답스펙트럼에부합하도록생성하며, 세가지입력지진파에대한응답을단순비교하기위하여최대가속도크기를지반별설계스펙트럼의영주기가속도 (S DS /2.5) 와동일하도록배율을적용하여사용한다. 입력한세가지지진파에의한최대응답결과만을이용하여변수에따른결과를분석한다. 설계응답스펙트럼을 Fig. 3에, 지반별설계스펙트럼의영주기가속도및적용배율을 Table 5에나타낸다. 636 한국콘크리트학회논문집제 30 권제 6 호 (2018)
3. 특별지진하중적용유무에따른거동 3.1 특별지진하중적용시필로티기둥의거동 특별지진하중을고려한경우지반조건별연약층의최대밑면전단력과최대층간변형각, 필로티기둥의소성률을평 Table 6 Comparison of structural responses subjected to special seismic load by ground type Ground type Maximum story shear force by analysis (kn) Maximum story drift by analysis (rad) Ductility 1F 2F 1F 2F S A 392.0 298.9 0.0072 0.0001 0.8054 S B 558.0 425.2 0.0083 0.0002 0.9860 S C 727.6 562.5 0.0065 0.0002 0.9416 S D 697.2 533.2 0.0032 0.0001 0.6953 S E 929.9 750.6 0.0030 0.0002 0.5600 가하였다. 특별지진하중을산정하기위한시스템초과강도계수는필로티구조의상부벽식구조를고려하여내력벽시스템의 2.5를적용하였다. Table 6에특별지진하중을적용한지반별해석모델의최대응답해석결과를나타내고, Fig. 4 에대표적으로 S A, S C, S E 지반의기둥및 2층벽체의거동그 Table 7 Comparison of structural responses subjected to non-special seismic load by ground type Ground type Maximum story shear force by analysis (kn) Maximum story drift by analysis (rad) Ductility 1F 2F 1F 2F S A 206.8 161.0 0.0110 0.0001 1.3280 S B 221.9 174.6 0.0126 0.0001 1.7388 S C 266.6 214.1 0.0138 0.0001 2.8003 S D 296.7 237.1 0.0151 0.0001 3.8824 S E 432.2 354.7 0.0197 0.0001 4.3346 (a) S A ground (a) S A ground (b) S B ground (b) ground (c) S E ground Fig. 4 Story shear factor-story drift of columns subjected to special seismic load by ground type (c) ground Fig. 5 Story shear factor-story drift of columns subjected to non-special seismic load by ground type RC 필로티건축물의내진성능에관한층간강도비및강성비의영향 637
래프를나타낸다. S A 지반에서벽체의층간변형각이 0.0001로변형이거의없지만, 기둥은 0.0072까지변형하였으며, S E 지반의경우에서도벽체의층간변형각은 0.0002이지만기둥은 0.0030까지변형하였다. 모든지반에대하여 2층벽체에는변형이거의발생하지않았으며대부분의변형이 1층기둥에집중되었고, 최대층간변형각은 0.015이내로허용층간변위기준을만족하였다. 또한모든지반조건에서기둥이탄성상태로거동하였으며, S E 지반의경우 0.56, S B 지반의경우거의항복에가까운 0.98의소성률을나타내었다. 하지만지반조건에따른내진성능의차이를고려하지않은채특별지진하중을모든지반에동일하게적용하였기때문에지반별로소성률 ( max, max = 최대변위, = 항복변위 ) 이다소큰편차를보였다. (a) S A ground 3.2 특별지진하중미적용시거동 본절에서는특별지진하중을적용하지않은경우지반조건별연약층의응답특성을검토하였다. Table 7에지반별해석모델의최대응답해석결과를나타내고, Fig. 5에대표적으로 S A, S C, S E 지반의기둥및 2층벽체의거동그래프를나타낸다. 특별지진하중적용시와동일하게모든지반조건에대하여 2층벽체는층간변형각이 0.0001로변형이거의발생하지않았지만, 필로티기둥은층간변형각이 S A 지반에서는 0.0110까지, S E 지반은 0.0197까지변형하였으며, S D 지반부터는허용층간변위를초과하는큰변형이발생하였다. 모든지반에대하여 2층벽체에비하여 1층의기둥에변형이집중되었으며, 지반조건이불리할수록 1층의변형집중정도는더욱심화되었다. 기둥의소성률은 S A 지반에서 1.33정도로나타났으며지반조건이불리할수록소성률이증가하여, S E 지반에서는기둥의소성률이 4.33정도로크게나타났다. (b) S B ground (c) S C ground 4. 해석변수에따른기둥의거동 본장에서는특별지진하중미적용해석모델에대하여강성비및강도비를증가시킨변수해석을수행하고, 변수에따른기둥의거동을분석하여, 특별지진하중을적용하지않고필로티층이탄성거동하기위한지반별최소강도비조건을검토하고자한다. (d) S D ground 4.1 기둥의최대응답변위 특별지진하중을미적용한해석모델에대하여강도비와강성비에따라변수해석을수행하여각변수에따른기둥의최대층간변형각응답을 Fig. 6에나타낸다. 전반적으로강도비와강성비가증가할수록응답변위가감소하는경향을보였으며, 일정강도비이상에서는강도비의변화에따른응답변위의큰변화가발생하지않았는데, 이는기둥이탄성거동하기때문으로판단된다. (e) S E ground Fig. 6 Maximum response story drift of columns 638 한국콘크리트학회논문집제 30 권제 6 호 (2018)
(a) S A ground (b) S B ground S A ~ S C 지반은강도비및강성비의변수에관계없이허용층간변위를만족하였다. S A 지반의강성비 0.010과 S B 지반의강성비 0.013에서강도비가증가함에따라변위가증가함을보였다. 이는 S A 지반의경우휨항복시변위가 32.55 mm로, 항복강도를 2배로증가시킬경우휨항복변위가허용층간변위값인 52.2 mm를초과하게된다. 즉, 휨강성이너무작기때문에강도가증가함에따른응답변위의증가폭이크기때문이며, S B 지반도동일한이유일것으로판단된다. S D ~ S E 지반에서설계모델의경우내진등급에따른허용층간변위 0.015를만족하지못하였지만, 강도비및강성비를증가시켰을때허용층간변위를만족하였다. S D 지반에서초기강성비 0.029와초기강도비 0.165인경우허용층간변위를만족하지못하였지만, 강도비를 0.330 이상증가시켰을경우만족하였으며, 강성비 0.058 이상에서는강도비에관계없이만족하였다. S E 지반에서초기강성비 0.037은유지하며강도비를 0.480까지증가시켰을때허용층간변위를만족하지못하였으며, 강성비 0.074 이상이며강도비 0.480 이상에서는만족하였으며, 강성비 0.148 이상에서는강도비에관계없이만족하였다. 4.2 기둥의소성률 (c) S C ground (d) S D ground 특별지진하중을미적용한해석모델에대한강도비와강성비변수모델의기둥소성률을 Fig. 7에나타낸다. 참고로, 특별지진하중을적용한기둥의소성률과의비교를위하여그래프에서점선으로나타낸다. 변수해석결과, 강도비가증가할수록소성률은감소하였으며강성비는증가할수록소성률이증가하였다. 또한지반별로는 S A 지반에서 S E 지반으로지반조건이불리할수록소성률이증가하였다. 강성비가증가할수록소성률이커지는것은강성비가증가함에따른항복변형의감소량이최대변형의감소량보다크기때문으로판단된다. 모든지반에대하여소성구간 (µ 1) 에서는강성비가증가할수록소성률이증가하며, 탄성구간 (µ<1) 에서는강성비에따른큰변화가없는것으로나타났다. 강도비를만족하기위한과정에서최대철근비를초과하게되면철근비만족을위하여단면의증가, 즉강성이증가하게된다. 하지만기둥이탄성거동하는범위내에서는강성비에의한영향이적으므로일정수준강도비를만족한다면강성비에관계없이기둥이탄성거동을한다는것으로판단할수있다. 강성비에관계없이지반별로강도비가 S A 지반에서는약 0.30 이상, S B 지반에서는약 0.35 이상, S C 지반에서는약 0.45 이상, S D 지반에서는약 0.55 이상, S E 지반에서는약 0.70 이상일경우기둥이탄성으로거동하는것을확인할수있다. 5. 결론 (e) S E ground Fig. 7 Ductility of columns 1경간 5층 RC 필로티부분구조물에대하여지반별강도비와강성비에따른비선형동적해석을수행한결과, 다음 RC 필로티건축물의내진성능에관한층간강도비및강성비의영향 639
과같은결론을얻을수있었다. 1) 특별지진하중을적용한건축물은지반의종류에관계없이허용층간변위를만족하며탄성거동을하였으나, 전반적으로지반조건이불리할수록필로티기둥의탄성한계까지큰여유도를가지는것을확인하였다. 반면, 특별지진하중을미적용한건축물은모든지반종류에서필로티기둥이항복하였으며, 지반조건이불리할수록소성률이증가하였다. 2) 특별지진하중을적용하지않은필로티구조에서기둥의응답변위는층강성비및강도비가증가할수록감소하였으며, 일정강도비이상에서는강도비가증가함에따른응답변위의변화는거의없었다. 3) 기둥의소성률은강도비가증가할수록감소하였고, 지반에서 지반으로갈수록증가하였으며, 강도비가증가할수록강성비의영향이작은것으로나타났다. 기둥이탄성거동하기위해요구되어지는최소강도비는지반별로차이가있음을알수있었다. 본논문에서는 1경간 5층 RC 필로티부분구조를대상으로지반조건, 연약층의강도비및강성비에따라지진응답해석을수행하여변수에따른경향을파악한기초연구로, 필로티건물의합리적내진설계를위해지반조건, 강도비, 강성비의영향을고려할필요가있음을확인하였다. 연구결과의실용성을위하여실제형상의필로티건물을대상으로변수별내진성능에관한추후연구가필요하다. 감사의글 이과제는부산대학교기본연구지원사업 (2년) 에의하여연구되었음. References AIK. (2016) Korean building code and commentary. Architectural Institute of Korea. (In Korean) Baek, E. R. (2015) Evaluation of seismic performance for the low-rise reinforced concrete building considering vertical and horizontal irregularity. Doctor s thesis. Pusan National University, Pusan, Korea. (In Korean) Chintanapakdee, C. and Chopra, A. K. (2004) Seismic Response of Vertically Irregular Frames: Response History and Modal Pushover Analyses. Journal of Structural Engineering 130(8), 1177-1185. Kim, D. H., Kim, T. W., and Chu, Y. R. (2016) Collapse Probability of a Low-rise Piloti-type Building Considering Domestic Seismic Hazard. Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 20(7), 485-494. (In Korean) Kwon, U. J., Baek, E. R., and Lee. S. H. (2017) Structure Behaviour Characteristics of Low-rised Piloti Type Reinforced Concrete Building according to Stiffness and Strength Ratios of Inter-story. Architectural Institute of Korea 19(1), 201-209. (In Korean) Kwon, Y. W., and Kim, M. S. (2005) Seismic Performance of Reinforced Concrete Shear Wall Buildings with Pilotis. Journal of the Korea Concrete Institute 17(4), 587-594. (In Korean) Lee, H. S., and Lee, J. J. (2008) Seismic Performance Evaluation of Piloti-type Low-rise RC Apartment Building. Journal of the Korea Concrete Institute, Yongpyoung 24-25 April 2008. 253-256. (In Korean) Li, K. (2009) CANNY:3-dimensional nonlinear static/dynamic structural anlysis computer program-user Manual, CANADA, CANNY Structural Analysis. Satrajit, D. and James, M. N. (2003) Seismic Design Aspects of Vertically Irregular Reinforced Concrete Buildings. Earthquake Spectra 19(3), 455-477. Thuat, D. V. (2013) Story Strength Demands of Irregular Frame Buildings Under Strong Earthquakes. The Structural Design of Tall and Special Buildings 22, 687-699. 요약필로티는상부벽식, 하부골조로이루어져있어, 필로티층이연약층을형성하게되어지진발생시심각한피해를입게된다. KBC2016에서는필로티에특별지진하중을적용하도록하고있으며, 수직불연속에대하여강도비제한을두고있다. 하지만현재의기준은지반조건, 강성비, 강도비에따른필로티의내진성능을고려하지않고있다. 본연구에서는지반조건, 강성비, 강도비에따른저층 RC 필로티건축물의내진성능및지진응답특성을조사한다. 해석모델은지반별 1경간 5층 RC 필로티부분구조로하며, 비선형동적해석을수행한다. 본연구의결과는다음과같다. 1) 지반조건에따라소성률에차이가있다. 2) 강도비와강성비가증가할수록응답변위가감소하였다. 3) 강도비가증가할수록소성률은감소하였으며, 강성비가증가할수록소성률은감소하였다. 4) 탄성거동을위한강도비가지반별로차이가있다. 핵심용어 : 필로티, 강성비, 강도비, 소성률 640 한국콘크리트학회논문집제 30 권제 6 호 (2018)