철근콘크리트 구조물 내 부착된 수계 관망시스템의 내진거동 및 손상예측 = Seismic Performance and Damage Prediction of Existing Fire-protection Pipe Systems Installed in RC Frame Structures

국문 초록 (Abstract)

구조물 내 설치된 파이프시스템은 주로 내부구성원들의 인간생활에 근간이 되는 기반시설로서 현대 도시생활의 생명선과 같은 역할을 한다. 이들 구조물 내 파이프시스템이 만약 지진발생에 의하여 손상될 경우 1차적으로 구조물 내 기능성이 저하되고 구조물 내 많은 정신적, 물질적 피해가 발생할 수 있다. 실제 내진공학에서 지진발생에 따른 비구조재요소의 거동은 크게 중요하게 고려되지 않으나 인적 및 물적 피해와 매우 밀접하게 연관되는 가스 혹은 수계파이프시스템에 대한 비구조적 요소의 거동예측 및 성능평가 연구는 보다 효과적인 구조물 유지관리를 위하여 그 필요성이 크다고 판단된다. 본 연구는 현재 일반적으로 널리 시공되어져 있는 노후 철근콘크리트 빌딩구조물 내 설치된 가스 혹은 수계파이프시스템에 대하여 실제 지진발생이 예측되는 거동을 살펴보고 이들 거동에 따른 성능평가 및 현 설계기준에 대한 검토도 병행하여 수행하고자 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 해석적으로 발생 가능한 총 10회의 지진파에 대하여 현재 실제 건물 내 기설치된 수계파이프시스템 모델링 및 해석을 통하여 그 결과를 검증, 평가하였으며 부가적으로 실제 발생 가능한 파괴유형 분석을 통하여 현 설치된 수계파이프시스템의 설계에 대한 적절한 내진보강방법에 대하여도 제안하고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Reliability of piping systems is essential to the safety of any important industrial facilities. During an earthquake, damage to the piping system can occur. It can also cause considerable economic losses and the loss of life following earthquakes. Traditionally, the study of the secondary system was less important than primary structure system, however it has recently been emerging as a key issue for the effective maintenance of the structural system and to help reduce nonstructural earthquake damage. The primary objectives of this study are to evaluate seismic design requirements and the seismic performance of gas and fire protection piping systems installed in reinforced concrete (RC) buildings. In order to characterize the seismic behavior of the existing piping system in an official building, 10 simulated earthquakes and 9 recorded real earthquakes were applied to ground level and the building system by the newmark average acceleration time history method. The results developed by this research can be used for the improvement of new seismic code/regulatory guidelines of secondary systems as well as the improvement of seismic retrofitting or the strengthening of the current piping system.