KR101556683B1 - 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템 및 그 방법 - Google Patents

신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템 및 그 방법 Download PDF

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KR101556683B1 KR1020140155634A KR20140155634A KR101556683B1 KR 101556683 B1 KR101556683 B1 KR 101556683B1 KR 1020140155634 A KR1020140155634 A KR 1020140155634A KR 20140155634 A KR20140155634 A KR 20140155634A KR 101556683 B1 KR101556683 B1 KR 101556683B1
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Abstract

본 발명은 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템에 관한 것으로서, 볼트 간격에 따른 신한옥 개별 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 예측하는 회전 강성 예측부; 신한옥 전체 골조와 동일한 형태의 실험체가 거동하도록 설정된 목표 변위 및 가력 시나리오에 따라, 상기 실험체에 가력하고 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 측정하는 정적가력 실험부; 및 상기 회전 강성 예측부를 통해 예측된 상대 회전 강성값을 신한옥 전체 골조에 대한 구조해석 모델에 입력하고, 각 철물 접합부 타입에 대한 상대 회전 강성값의 대안값을 복수개 추출하며, 상기 정적가력 실험부를 통해 측정한 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 외력으로 부가하고, 추출된 모든 대안값에 대한 구조해석을 수행함으로써 대안값별 변위차율에 따라 최적 대안값을 선정하고, 선정된 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가하는 회전 강성 평가부; 를 포함한다.

Description

신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR EVALUATING ROTATIONAL STIFFNESS OF INDIVIDUAL STEEL JOINTS OF NEW STYLED HANOK BY LOADING TEST OF ENTIRE FRAMING OF NEW STYLED HANOK}
본 발명은 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험과 구조해석 소프트웨어에을 의한 해석 시뮬레이션만으로 신한옥에 적용된 다양한 철물 접합부의 회전 강성을 평가하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 신한옥 철물 접합부 마다의 개별적인 실험에 의하지 않고도 신한옥에 적용된 각 철물 접합부의 신뢰할 만한 상대 회전 강성값을 도출하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
구조물의 구조 해석 방법과 관련해서는, 한국공개특허 제10-2014-0041121호(이하, '선행문헌') 외에 다수 등록 및 공개되어 있으며, 상술한 선행문헌은, 프로그램을 이용하여 구조물의 골조를 모델링하는 구성을 포함하고 있다.
한편, 한옥의 접합부는 철근 콘크리트 구조 또는 강구조와 다르게 유형이 다양하고, 다양한 유형에 대한 실험 및 연구가 많지 않아 접합부의 강성값에 대한 신뢰할 만한 수치가 제시되지 못하고 있는 실정이다.
이로 인해 한옥에 대한 구조해석을 수행하고자 하는 경우에는 접합부의 신뢰할 만한 회전 변형에 저항하는 정도인 회전 강성값을 입력할 수 없어서 정확한 구조해석을 수행하기 어렵고, 이로 인해 한옥의 사용성과 안전성에 대한 구조검토를 제대로 수행하기 어렵다는 문제가 있다.
한옥에서 수직 하중에 대한 구조 검토시에는 접합부를 힌지로 가정하여 안전측으로 검토할 수 있으나, 풍 하중이나 지진 하중과 같은 수평 하중에 대한 구조 검토시에는 접합부를 힌지로 가정할 경우, 한옥의 특성상 불안정 구조물이 되어 구조해석을 수행할 수 없다는 문제가 발생한다.
따라서, 수직 하중과 수평 하중에 대해서 정확한 구조 검토를 수행하기 위해서는 한옥 접합부의 회전 강성값을 신뢰할 만한 수준으로 파악하고 있어야 한다.
최근에는 전통적인 한옥을 개선하여 현대인의 생활에 맞춘 신한옥이 개발되고 있다. 이러한 신한옥의 접합부는 목재간의 끼움과 맞춤에 의한 전통적인 방식보다는 시공의 편의를 위하여 철물에 의한 접합 방식을 주로 채용하고 있다.
이러한 철물에 의한 접합부는 대체적으로 여러 개의 철판을 용접하고, 여기에 볼트 구멍을 뚫어 볼트로 접합하는 방법을 취하고 있다. 이러한 접합부로 만들어진 신한옥의 사용성 및 안전성 검토를 위해서는 접합부의 회전 변형에 저항하는 정도인 회전 강성값을 알고 있어야 한다.
이러한 회전 강성값을 평가할 수 있는 종래의 방법은 해당 접합부만을 실물크기 또는 축소 시험체로 만들고 여기에 정적인 힘을 부과하여 가력한 힘과 회전변형을 측정하고 이 둘의 관계로부터 도출하였다.
그러나, 한옥은 부재의 종류가 다양하고, 이들 부재간의 접합양식이 서로 다르므로 접합부의 종류마다 실험을 수행하는 것은 현실적으로 비용 및 시간의 문제로 쉽지 않은 상황이다.
실험을 수행하지 않고 간접적으로 접합부의 회전강성을 도출할 수 있는 방법으로는 유한요소 해석 소프트웨어를 이용하여 실물 접합부를 동일하게 모델링하고 여기에 하중을 부과하는 시뮬레이션 방법을 적용할 수 있으나, 이 경우 구조해석에 드는 비용이 과대하고 또한 해석과 실제의 차이에 의해 상당한 수준의 오차가 발생하여 유한요소 해석만으로 접합부의 회전 강성에 대한 신뢰할만한 수치값을 얻는 것은 거의 불가능하다는 문제가 있다.
현실적인 수준에서 오차를 줄이기 위해서는 구조해석 소프트웨어에 의한 단순한 골조 차원의 모델링 및 이를 바탕으로 한 구조해석과 이와 더불어 구조체의 특성을 반영할 수 있는 최소한의 실험을 수행하는 것이 최선의 방법이라 할 수 있다. 이 경우 단순한 골조차원의 모델링 및 구조해석은 반복적으로 수행하더라도 비용 및 시간의 증가가 크지 않다는 이점이 있다.
한국공개특허 제10-2014-0041121호.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 기술적 과제는, 신한옥 철물 접합부 마다의 개별적인 실험을 수행하지 않고도 전체 골조에 대한 접합부의 강성을 구하고자 하는 방향으로 단 한 번의 정적가력실험과 구조해석 소프트웨어에 의한 반복 시뮬레이션만으로 다양하게 구성된 각 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 신뢰할 만한 수준으로 도출함에 있다.
그리고 본 발명의 제 2 기술적 과제는, 수치적으로 신뢰할 만한 신한옥 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 제시함으로써, 상대적으로 간편하고 저렴한 비용으로 신한옥의 안전성 및 사용성에 대한 구조 검토를 수행할 수 있도록 함에 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템에 관한 것으로서, 볼트 간격에 따른 신한옥 개별 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 예측하는 회전 강성 예측부; 신한옥 전체 골조와 동일한 형태의 실험체가 거동하도록 설정된 목표 변위 및 가력 시나리오에 따라, 상기 실험체에 가력하고 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 측정하는 정적가력 실험부; 및 상기 회전 강성 예측부를 통해 예측된 상대 회전 강성값을 신한옥 전체 골조에 대한 구조해석 모델에 입력하고, 각 철물 접합부 타입에 대한 상대 회전 강성값의 대안값을 복수개 추출하며, 상기 정적가력 실험부를 통해 측정한 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 외력으로 부가하고, 추출된 모든 대안값에 대한 구조해석을 수행함으로써 대안값별 변위차율에 따라 최적 대안값을 선정하고, 선정된 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가하는 회전 강성 평가부; 를 포함한다.
또한 상기 회전 강성 예측부는, 개별 철물 접합부의 볼트 간격이 가장 큰 접합부를 기준 철물 접합부로 설정하는 기준 접합부 설정모듈; 및 상기 기준 접합부 설정모듈을 통해 설정된 기준 철물 접합부의 볼트 간격, 기준 철물 접합부의 상대 회전 강성값 및 대상 철물 접합부의 볼트 간격을 이용하여, 대상 철물 접합부에 대한 상대 회전 강성값을 예측하는 예측모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 정적가력 실험부는, 신한옥 전체 골조와 동일한 형태의 실험체가 구성된 상태에서, 탄성범위 내에서 상기 실험체가 거동하도록 가력 방향에 대한 목표변위 및 목표변위에 따른 가력 시나리오를 설정하는 설정모듈; 상기 실험체에 힘을 가하도록 설치된 가력기로서, 상기 설정모듈을 통해 설정된 목표변위 및 가력 시나리오를 바탕으로 실험체에 가력하는 가력모듈; 및 상기 실험체의 목표변위 도달시 상기 가력모듈에 작용하는 작용력을 측정하는 작용력 측정모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 가력모듈은, 상기 철물 접합부의 상대 회전 강성을 확인하고자 하는 방향으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 회전 강성 평가부는, 상기 실험체의 구조해석을 위한 구조해석 소프트웨어를 이용하여 신한옥 전체 골조에 대한 3차원 구조해석 모델을 구성하는 모델 구성모듈; 상기 구조해석 모델 구성시, 상기 회전 강성 예측부를 통해 예측된 상대 회전 강성값을 철물 접합부의 구조해석 모델에 입력하고, 각 철물 접합부 타입에 대한 상대 회전 강성값의 대안값을 복수개 추출하는 대안값 추출모듈; 상기 구조해석 모델에 정적가력 실험부를 통해 측정한 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 외력으로 부가하며, 상기 대안값 추출모듈을 통해 추출된 모든 대안값에 대한 구조해석을 수행하는 구조해석 수행모듈; 상기 구조해석 수행 결과에 따라 변형된 구조해석 모델의 수평변위인 최종변위를 측정하는 변위 측정모듈; 상기 구조해석 결과로부터 철물 접합부의 상대 회전 강성값의 대안값별 변위차율 및 평균 변위차율을 계산하는 변위차율 계산모듈; 및 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값이 존재하는지 여부를 판단하여, 존재할 경우 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값 중에서, 평균 변위차율의 절대값이 가장 작은 대안값을 신한옥 철물 접합부의 최적 대안값으로 선정하고, 선정된 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가하는 회전 강성 평가모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 대안값 추출모듈은, 각 철물 접합부 타입별 상대 회전 강성값을 소정 간격으로 변화시켜 복수개의 대안값을 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 변위차율 계산모듈은, 상기 정적가력 실험부를 통해 설정한 목표변위와, 상기 변위 측정모듈을 통해 측정한 최종변위를 이용하여 대안값별 각각의 변위차율 및 평균 변위차율을 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 목표변위는, 층간변위 기준으로 적어도 하나 이상 설정되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 가력 시나리오는, 목표변위 도달시까지 일정속도로 가력하고, 목표변위 도달 및 정지 후 다시 초기위치로 되돌아 오도록 하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법에 관한 것으로서, (a) 회전 강성 예측부가 볼트 간격에 따른 신한옥 개별 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 예측하는 과정; (b) 정적가력 실험부가 신한옥 전체 골조와 동일한 형태의 실험체가 거동하도록 설정된 목표 변위 및 가력 시나리오에 따라, 상기 실험체에 가력하고 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 측정하는 과정; 및 (c) 회전 강성 평가부가 상기 (a) 과정을 통해 예측된 상대 회전 강성값을 신한옥 전체 골조에 대한 구조해석 모델에 입력하고, 각 철물 접합부 타입에 대한 상대 회전 강성값의 대안값을 복수개 추출하며, 상기 (b) 과정을 통해 측정한 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 외력으로 부가하고, 추출된 모든 대안값에 대한 구조해석을 수행함으로써 대안값별 변위차율에 따라 최적 대안값을 선정하고, 선정된 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가하는 과정; 을 포함한다.
또한 상기 (a) 과정은, (a-1) 상기 회전 강성 예측부가 개별 철물 접합부의 볼트 간격이 가장 큰 접합부를 기준 철물 접합부로 설정하는 단계; 및 (a-2) 상기 회전 강성 예측부가 상기 (a-1) 단계를 통해 설정된 기준 철물 접합부의 볼트 간격, 기준 철물 접합부의 상대 회전 강성값 및 대상 철물 접합부의 볼트 간격을 이용하여, 대상 철물 접합부에 대한 상대 회전 강성값을 예측하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (b) 과정은, (b-1) 상기 정적가력 실험부가 신한옥 전체 골조와 동일한 형태의 실험체가 구성된 상태에서, 탄성범위 내에서 상기 실험체가 거동하도록 가력 방향에 대한 목표변위 및 목표변위에 따른 가력 시나리오를 설정하는 단계; (b-2) 상기 정적가력 실험부가 상기 (b-1) 단계를 통해 설정된 목표변위 및 가력 시나리오를 바탕으로 실험체에 가력하는 단계; 및 (b-3) 상기 정적가력 실험부가 상기 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 측정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (b) 과정에서, 상기 정적가력 실험부가 상기 철물 접합부의 상대 회전 강성을 확인하고자 하는 방향으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (c) 과정은, (c-1) 상기 회전 강성 평가부가 상기 실험체의 구조해석을 위한 구조해석 소프트웨어를 이용하여 신한옥 전체 골조에 대한 3차원 구조해석 모델을 구성하는 단계; (c-2) 상기 회전 강성 평가부가 상기 구조해석 모델 구성시, 예측된 상대 회전 강성값을 철물 접합부의 구조해석 모델에 입력하는 단계; (c-3) 상기 회전 강성 평가부가 각 철물 접합부 타입에 대한 상대 회전 강성값의 대안값을 복수개 추출하는 단계; (c-4) 상기 회전 강성 평가부가 상기 구조해석 모델에 상기 (b) 과정을 통해 측정한 작용력을 외력으로 부가하며, 상기 (c-3) 단계를 통해 추출된 모든 대안값에 대한 구조해석을 수행하는 단계; (c-5) 상기 회전 강성 평가부가 상기 구조해석 수행 결과에 따라 변형된 구조해석 모델의 수평변위인 최종변위를 측정하는 단계; (c-6) 상기 회전 강성 평가부가 상기 구조해석 결과로부터 철물 접합부의 상대 회전 강성값의 대안값별 변위차율 및 평균 변위차율을 계산하는 단계; (c-7) 상기 회전 강성 평가부가 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; (c-8) 상기 (c-7) 단계의 판단결과, 존재할 경우, 상기 회전 강성 평가부가 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값 중에서, 평균 변위차율의 절대값이 가장 작은 대안값을 신한옥 철물 접합부의 최적 대안값으로 선정하는 단계; 및 (c-9) 상기 회전 강성 평가부가 선정된 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (c-3) 단계에서, 상기 회전 강성 평가부가 각 철물 접합부 타입별 상대 회전 강성값을 소정 간격으로 변화시켜 복수개의 대안값을 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (c-6) 단계에서, 상기 회전 강성 평가부가 상기 (b) 과정을 통해 설정한 목표변위와, 상기 (c-5) 단계를 통해 측정한 최종변위를 이용하여 대안값별 각각의 변위차율 및 평균 변위차율을 계산하는 것을 특징으로 한다.
그리고 (c-10) 상기 (c-7) 단계의 판단결과, 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값이 존재하지 않을 경우, 상기 회전 강성 평가부가 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 변경하여, 상기 (c-2) 단계로 절차를 이행하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 신한옥 철물 접합부마다의 개별적인 실험을 수행하지 않고도 신한옥 전체 골조에 대한 철물 접합부의 강성을 구하고자 하는 방향으로 단 한 번의 정적가력실험과 구조해석 소프트웨어에 의한 반복 시뮬레이션만으로 다양하게 구성된 각 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 신뢰할 만한 수준으로 제공할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 따르면, 수치적으로 신뢰할 만한 신한옥 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 비교적 간편하고 제시함으로써, 신한옥의 안전성 및 사용성을 효율적으로 확보할 수 있는 효과도 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템을 개념적으로 도시한 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 신한옥 전체 골조에 대한 이미지.
도 3 은 본 발명에 따른 철물 접합부의 타입 및 이를 기호로 나타낸 모습을 보이는 일예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 실험체의 층별 평면도.
도 5 는 본 발명에 따른 실험체에 가력모듈을 설치한 모습을 보이는 입면도.
도 6 은 본 발명에 따른 실험체에 가력모듈을 설치한 모습을 보이는 평면도.
도 7 은 본 발명에 따른 신한옥 전체 골조에 대한 구조해석 모델을 보이는 일예시도.
도 8 은 본 발명에 따른 구조해석 수행을 통해 변형된 실험체를 보이는 일예시도.
도 9 는 본 발명에 따른 설정한 목표변위와 측정한 최종변위를 이용하여 대안값별 각각의 변위차율을 보이는 그래프.
도 10 은 본 발명에 따른 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법에 관한 전체 흐름도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템에 관하여 도 1 내지 도 9 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명에 따른 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템(S)을 개념적으로 도시한 구성도로서, 도시된 바와 같이 회전 강성 예측부(100), 정적가력 실험부(200) 및 회전 강성 평가부(300)를 포함하여 이루어진다.
회전 강성 예측부(100)는 볼트 간격에 따른 신한옥 개별 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 예측하는 기능을 수행하는 바, 도 1 에 도시된 바와 같이 기준 접합부 설정모듈(110) 및 예측모듈(120)를 포함한다.
구체적으로, 기준 접합부 설정모듈(110)은 개별 철물 접합부의 볼트 간격이 가장 큰 접합부를 기준 철물 접합부로 설정한다.
예측모듈(120)은 기준 접합부 설정모듈(110)을 통해 설정된 기준 철물 접합부의 볼트 간격(
Figure 112014108095495-pat00001
), 기준 철물 접합부의 상대 회전 강성값(
Figure 112014108095495-pat00002
) 및 대상 철물 접합부의 볼트 간격(
Figure 112014108095495-pat00003
)을 이용하여, 대상 철물 접합부에 대한 상대 회전 강성값(
Figure 112014108095495-pat00004
)을 예측한다.
[수식]
Figure 112014108095495-pat00005
여기서,
Figure 112014108095495-pat00006
는 대상 철물 접합부의 상대 회전 강성값이며,
Figure 112014108095495-pat00007
는 기준 철물 접합부의 상대 회전 강성값이며,
Figure 112014108095495-pat00008
는 대상 철물 접합부의 볼트 간격이며,
Figure 112014108095495-pat00009
는 기준 철물 접합부의 볼트 간격이다.
신한옥 전체 골조에 대한 이미지는 도 2 에 도시된 바와 같으며, 신한옥에 적용되는 철물 접합부의 타입 및 이를 기호로 나타낸 모습은 도 3 에 도시된 바와 같다.
이때, 볼트 접합부의 회전 강성은 최외각 볼트 간의 간격에 비례한다.
또한, 도 3 의 (a) 내지 (c) 에 도시된 바와 같이, 볼트 개수가 2개 또는 3개이며 대칭으로 배치된 경우에는 볼트 접합부의 회전 강성은 최외각 볼트 간의 간격에 비례한다.
그리고, 볼트가 상하 비대칭으로 배치된 경우에는 전체 볼트의 중심에서 개별 볼트까지의 거리의 합을 볼트 간격으로 고려한다.
이에 따라, 회전 강성 예측부(100)는 최외각 볼트 간의 간격이 가장 큰 도 3 의 (c) 의 철물 접합부를 기준 철물 접합부로 설정할 수 있다.
정적가력 실험부(200)는 신한옥 전체 골조와 동일한 형태의 실험체(10)가 거동하도록 설정된 목표 변위 및 가력 시나리오에 따라, 실험체(10)에 가력하고 실험체(10)의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 측정하는 기능을 수행하는 바, 도 1 에 도시된 바와 같이 설정모듈(210), 가력모듈(220) 및 작용력 측정모듈(230)을 포함한다.
구체적으로, 설정모듈(210)은 신한옥 전체 골조와 동일한 형태의 실험체(10)가 구성된 상태에서, 탄성범위 내에서 실험체(10)가 거동하도록 가력 방향에 대한 목표변위 및 목표변위에 따른 가력 시나리오를 설정한다.
이때, 실험체(10)가 탄성범위 내에서 거동하기 위한 목표변위는, 층간변위비 기준으로 1/200~1/50 정도가 바람직하며, 본 실시예에서 설정모듈(210)은 10mm, 15mm, 20mm의 세 가지로 목표변위를 설정하였다. 이는 층간변위비로 환산할 경우 각각 1/120, 1/80, 1/60 수준이다.
또한, 가력 시나리오는 목표변위에 도달할 때까지 등속으로 천천히 가력하고, 목표변위에 도달한 후 잠시 정지하였다가 이후 등속으로 천천히 초기위치로 되돌아오도록 하는 것이 바람직하며, 본 실시예에서 설정모듈(210)은 목표변위 도달시까지 약 1분 정도 일정 속도로 가력하고, 10여 초간 정지한 후 이후 다시 천천히 초기위치로 되돌아 오도록 가력 시나리오를 설정한다.
실험체(10)는 실물 또는 축소 모형으로 구성할 수 있으며, 실험체(10)의 층별 평면도는 도 4 에 도시된 바와 같다. 이때, 도 4 의 (a) 는 실험체(10)의 1층 골조에 관한 평면도이며, 도 4 의 (b) 는 실험체(10)의 2층 골조에 관한 평면도이다.
가력모듈(220)은 실험체(10)에 힘을 가하도록 설치된 가력기로서, 설정모듈(210)을 통해 설정된 목표변위 및 가력 시나리오를 바탕으로 실험체(10)에 가력한다.
여기서, 가력모듈(220)은 철물 접합부의 상대 회전 강성을 확인하고자 하는 방향, 예를 들어 실험체(10)의 X축 또는 Y축 방향으로 설치하여 가력하는 액츄에이터(actuator)로서, 실험체(10)가 바닥에 고정된 상태에서 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 가급적 대칭으로 힘을 가할 수 있도록 배치된다.
또한, 가력모듈(220)은 실험체(10)에 국부적인 과도한 변형이 발생하지 않도록, 가력모듈(220)과 실험체(10) 사이에 강성이 큰 전달부재를 설치할 수 있다.
작용력 측정모듈(230)은 실험체(10)의 목표변위 도달시 가력모듈(220)에 작용하는 작용력을 측정한다.
회전 강성 평가부(300)는 회전 강성 예측부(100)를 통해 예측된 상대 회전 강성값을 신한옥 전체 골조에 대한 구조해석 모델에 입력하고, 각 철물 접합부 타입에 대한 상대 회전 강성값의 대안값을 복수개 추출하며, 정적가력 실험부(200)를 통해 측정한 실험체(10)의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 외력으로 부가하고, 추출된 모든 대안값에 대한 구조해석을 수행함으로써 대안값별 변위차율에 따라 최적 대안값을 선정하고, 선정된 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가하는 기능을 수행하는 바, 도 1 에 도시된 바와 같이 모델 구성모듈(310), 대안값 추출모듈(320), 구조해석 수행모듈(330), 변위 측정모듈(340), 변위차율 계산모듈(350) 및 회전 강성 평가모듈(360)을 포함한다.
구체적으로, 모델 구성모듈(310)은 실험체(10)의 구조해석을 위한 구조해석 소프트웨어를 이용하여 신한옥 전체 골조에 대한 3차원 구조해석 모델을 구성한다.
이때, 모델 구성모듈(310)은 midas Gen 소프트웨어를 이용하여, 도 7 에 도시된 바와 같은 구조해석을 모델을 구성한다.
대안값 추출모듈(320)은 구조해석 모델 구성시, 회전 강성 예측부(100)를 통해 예측된 상대 회전 강성값을 철물 접합부의 구조해석 모델에 입력하고, 각 철물 접합부 타입에 대한 상대 회전 강성값의 대안값을 복수개 추출한다.
이때, 대안값 추출모듈(320)은 각 철물 접합부 타입별 상대 회전 강성값을 적절한 간격으로 조금씩 변화시켜 복수개의 대안값을 추출하며, 그 값은 [표 1] 에 도시된 바와 같다.
타입 A 타입 B 타입 C
(기준 철물 접합부)
대안값 1 0.14 0.21 0.25
대안값 2 0.17 0.25 0.30
대안값 3 0.19 0.30 0.35
대안값 4 0.19 0.30 0.35
대안값 5 0.22 0.34 0.40
구조해석 수행모듈(330)은 구조해석 모델에 정적가력 실험부(200)를 통해 측정한 실험체(10)의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 외력으로 부가하며, 대안값 추출모듈(320)을 통해 추출된 모든 대안값에 대한 구조해석을 수행한다.
이때, 구조해석 수행모듈(330)은 구조해석 수행을 통해 변형된 실험체(10)를 표시하며, 이는 도 8 에 도시된 바와 같다.
변위 측정모듈(340)은 구조해석 수행 결과에 따라 변형된 구조해석 모델의 수평변위인 최종변위를 측정한다.
이때, 변위 측정모듈(340)은 정적가력 실험부(200)의 가력모듈(220)이 작용하는 위치에서 변위를 측정하며, 가력모듈(220)이 둘 이상인 경우 평균값을 취한다.
변위차율 계산모듈(350)은 구조해석 결과로부터 철물 접합부의 상대 회전 강성값의 대안값별 변위차율 및 평균 변위차율을 계산한다.
더욱 구체적으로, 변위차율 계산모듈(350)은 [수식 1] 과 같이 정적가력 실험부(200)를 통해 설정한 목표변위와, 변위 측정모듈(340)을 통해 측정한 최종변위를 이용하여 [표 2] 에 나타낸 바와 같이 대안값별 각각의 변위차율 및 평균 변위차율을 계산하며, 변위차율은 도 9 에 도시된 바와 같다.
[수식 1]
변위차율 = (구조해석 모델의 최종변위 - 목표변위) / 목표변위 * 100 %
Figure 112014108095495-pat00010
회전 강성 평가모듈(360)은 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값이 존재하는지 여부를 판단하여, 존재할 경우 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값 중에서, 평균 변위차율의 절대값이 가장 작은 대안값을 신한옥 철물 접합부의 최적 대안값으로 선정하고, 선정된 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가한다.
즉, 회전 강성 평가부(300)의 대안값 추출모듈(320)을 통해 구조해석 모델에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 최종 상대 회전 강성값으로 평가한다.
한편, 회전 강성 평가모듈(360)은 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값이 존재하지 않을 경우, 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 변경하여 대안값 추출모듈(320)을 통해 구조해석 모델에 입력할 수 있다.
본 실시예에서, 여러 오차를 고려하여 변위차율의 절대값이 20% 이내인 것이 적절하다고 판단할 수 있다.
즉, [표 2] 에서 5개의 대안값 중, 대안값 4의 변위차율의 절대값이 가장 작은 바, 대안값 4가 최적 대안값으로 선정될 수 있으며, 이 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값이 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가될 수 있다.
신한옥 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 좀 더 세분하여 대안을 더 많이 생성하는 경우에는 최적 대안값이 변경될 수 있다. 그러나, 공학적인 관점에서 비용과 소요시간을 줄이기 위해서는 과도한 대안을 생성하는 것보다는 적절한 수준에서 대안의 개수를 조절할 필요가 있다.
이하에서는, 상술한 시스템을 이용한 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법에 관하여 도 10 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 10 은 본 발명에 따른 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법에 관한 전체 흐름도로서, 도시된 바와 같이 회전 강성 예측부(100)의 기준 접합부 설정모듈(110)은 개별 철물 접합부의 볼트 간격이 가장 큰 접합부를 기준 철물 접합부로 설정하고(S10), 예측모듈(120)은 기준 접합부 설정모듈(110)을 통해 설정된 기준 철물 접합부의 볼트 간격(
Figure 112014108095495-pat00011
), 기준 철물 접합부의 상대 회전 강성값(
Figure 112014108095495-pat00012
) 및 대상 철물 접합부의 볼트 간격(
Figure 112014108095495-pat00013
)을 이용하여, 대상 철물 접합부에 대한 상대 회전 강성값(
Figure 112014108095495-pat00014
)을 예측한다(S20).
이후, 정적가력 실험부(200)의 설정모듈(210)은 신한옥 전체 골조와 동일한 형태의 실험체(10)가 구성된 상태에서, 탄성범위 내에서 실험체(10)가 거동하도록 가력 방향에 대한 목표변위 및 목표변위에 따른 가력 시나리오를 설정하며(S30), 가력모듈(220)은 설정모듈(210)을 통해 설정된 목표변위 및 가력 시나리오를 바탕으로 실험체(10)에 가력하고(S40), 작용력 측정모듈(230)은 실험체(10)의 목표변위 도달시 가력모듈(220)에 작용하는 작용력을 측정한다(S50).
뒤이어, 회전 강성 평가부(300)의 모델 구성모듈(310)은 실험체(10)의 구조해석을 위한 구조해석 소프트웨어를 이용하여 신한옥 전체 골조에 대한 3차원 구조해석 모델을 구성하며(S60), 대안값 추출모듈(320)은 구조해석 모델 구성시, 회전 강성 예측부(100)를 통해 예측된 상대 회전 강성값을 철물 접합부의 구조해석 모델에 입력하고(S70), 각 철물 접합부 타입별 상대 회전 강성값을 적절한 간격으로 조금씩 변화시켜 복수개의 대안값을 추출하며(S80), 구조해석 수행모듈(330)은 구조해석 모델에 정적가력 실험부(200)를 통해 측정한 실험체(10)의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 외력으로 부가하며(S90), 추출된 모든 대안값에 대한 구조해석을 수행한다(S100).
또한, 변위 측정모듈(340)은 구조해석 수행 결과에 따라 변형된 구조해석 모델의 수평변위인 최종변위를 측정하고(S110), 변위차율 계산모듈(350)은 정적가력 실험부(200)를 통해 설정한 목표변위와, 변위 측정모듈(340)을 통해 측정한 최종변위를 이용하여 대안값별 각각의 변위차율 및 평균 변위차율을 계산한다(S120).
또한, 회전 강성 평가모듈(360)은 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값이 존재하는지 여부를 판단한다(S130).
제S130 단계의 판단결과, 존재할 경우, 회전 강성 평가모듈(360)은 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값 중에서, 평균 변위차율의 절대값이 가장 작은 대안값을 신한옥 철물 접합부의 최적 대안값으로 선정하고(S140), 선정된 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가한다(S150).
한편, 제S130 단계의 판단결과, 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값이 존재하지 않을 경우, 회전 강성 평가모듈(360)은 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 변경하여(S160), 구조해석 모델에 입력하는 제S70 단계로 절차를 이행한다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100: 회전 강성 예측부 200: 정적가력 실험부
300: 회전 강성 평가부 110: 기준 접합부 설정모듈
120: 예측모듈 210: 설정모듈
220: 가력모듈 230: 작용력 측정모듈
310: 모델 구성모듈 320: 대안값 추출모듈
330: 구조해석 수행모듈 340: 변위 측정모듈
350: 변위차율 계산모듈 360: 회전 강성 평가모듈
10: 실험체

Claims (21)

  1. 볼트 간격에 따른 신한옥 개별 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 예측하는 회전 강성 예측부;
    신한옥 전체 골조와 동일한 형태의 실험체가 거동하도록 설정된 목표 변위 및 가력 시나리오에 따라, 상기 실험체에 가력하고 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 측정하는 정적가력 실험부; 및
    상기 회전 강성 예측부를 통해 예측된 상대 회전 강성값을 신한옥 전체 골조에 대한 구조해석 모델에 입력하고, 각 철물 접합부 타입에 대한 상대 회전 강성값의 대안값을 복수개 추출하며, 상기 정적가력 실험부를 통해 측정한 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 외력으로 부가하고, 추출된 모든 대안값에 대한 구조해석을 수행함으로써 대안값별 변위차율에 따라 최적 대안값을 선정하고, 선정된 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가하는 회전 강성 평가부; 를 포함하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 강성 예측부는,
    개별 철물 접합부의 볼트 간격이 가장 큰 접합부를 기준 철물 접합부로 설정하는 기준 접합부 설정모듈; 및
    상기 기준 접합부 설정모듈을 통해 설정된 기준 철물 접합부의 볼트 간격, 기준 철물 접합부의 상대 회전 강성값 및 대상 철물 접합부의 볼트 간격을 이용하여, 대상 철물 접합부에 대한 상대 회전 강성값을 예측하는 예측모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정적가력 실험부는,
    신한옥 전체 골조와 동일한 형태의 실험체가 구성된 상태에서, 탄성범위 내에서 상기 실험체가 거동하도록 가력 방향에 대한 목표변위 및 목표변위에 따른 가력 시나리오를 설정하는 설정모듈;
    상기 실험체에 힘을 가하도록 설치된 가력기로서, 상기 설정모듈을 통해 설정된 목표변위 및 가력 시나리오를 바탕으로 실험체에 가력하는 가력모듈; 및
    상기 실험체의 목표변위 도달시 상기 가력모듈에 작용하는 작용력을 측정하는 작용력 측정모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가력모듈은,
    상기 철물 접합부의 상대 회전 강성을 확인하고자 하는 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 강성 평가부는,
    상기 실험체의 구조해석을 위한 구조해석 소프트웨어를 이용하여 신한옥 전체 골조에 대한 3차원 구조해석 모델을 구성하는 모델 구성모듈;
    상기 구조해석 모델 구성시, 상기 회전 강성 예측부를 통해 예측된 상대 회전 강성값을 철물 접합부의 구조해석 모델에 입력하고, 각 철물 접합부 타입에 대한 상대 회전 강성값의 대안값을 복수개 추출하는 대안값 추출모듈;
    상기 구조해석 모델에 정적가력 실험부를 통해 측정한 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 외력으로 부가하며, 상기 대안값 추출모듈을 통해 추출된 모든 대안값에 대한 구조해석을 수행하는 구조해석 수행모듈;
    상기 구조해석 수행 결과에 따라 변형된 구조해석 모델의 수평변위인 최종변위를 측정하는 변위 측정모듈;
    상기 구조해석 결과로부터 철물 접합부의 상대 회전 강성값의 대안값별 변위차율 및 평균 변위차율을 계산하는 변위차율 계산모듈; 및
    평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값이 존재하는지 여부를 판단하여, 존재할 경우 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값 중에서, 평균 변위차율의 절대값이 가장 작은 대안값을 신한옥 철물 접합부의 최적 대안값으로 선정하고, 선정된 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가하는 회전 강성 평가모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 대안값 추출모듈은,
    각 철물 접합부 타입별 상대 회전 강성값을 소정 간격으로 변화시켜 복수개의 대안값을 추출하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 변위차율 계산모듈은,
    상기 정적가력 실험부를 통해 설정한 목표변위와, 상기 변위 측정모듈을 통해 측정한 최종변위를 이용하여 대안값별 각각의 변위차율 및 평균 변위차율을 계산하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템.
  8. 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 변위차율 계산모듈은,
    [수식 1] 을 통해 변위차율을 계산하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템.
    [수식 1]
    변위차율 = (구조해석 모델의 최종변위 - 목표변위) / 목표변위 * 100 %
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표변위는,
    층간변위 기준으로 적어도 하나 이상 설정되는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 가력 시나리오는,
    목표변위 도달시까지 일정속도로 가력하고, 목표변위 도달 및 정지 후 다시 초기위치로 되돌아 오도록 하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 시스템.
  11. (a) 회전 강성 예측부가 볼트 간격에 따른 신한옥 개별 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 예측하는 과정;
    (b) 정적가력 실험부가 신한옥 전체 골조와 동일한 형태의 실험체가 거동하도록 설정된 목표 변위 및 가력 시나리오에 따라, 상기 실험체에 가력하고 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 측정하는 과정; 및
    (c) 회전 강성 평가부가 상기 (a) 과정을 통해 예측된 상대 회전 강성값을 신한옥 전체 골조에 대한 구조해석 모델에 입력하고, 각 철물 접합부 타입에 대한 상대 회전 강성값의 대안값을 복수개 추출하며, 상기 (b) 과정을 통해 측정한 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 외력으로 부가하고, 추출된 모든 대안값에 대한 구조해석을 수행함으로써 대안값별 변위차율에 따라 최적 대안값을 선정하고, 선정된 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가하는 과정; 을 포함하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (a) 과정은,
    (a-1) 상기 회전 강성 예측부가 개별 철물 접합부의 볼트 간격이 가장 큰 접합부를 기준 철물 접합부로 설정하는 단계; 및
    (a-2) 상기 회전 강성 예측부가 상기 (a-1) 단계를 통해 설정된 기준 철물 접합부의 볼트 간격, 기준 철물 접합부의 상대 회전 강성값 및 대상 철물 접합부의 볼트 간격을 이용하여, 대상 철물 접합부에 대한 상대 회전 강성값을 예측하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 (b) 과정은,
    (b-1) 상기 정적가력 실험부가 신한옥 전체 골조와 동일한 형태의 실험체가 구성된 상태에서, 탄성범위 내에서 상기 실험체가 거동하도록 가력 방향에 대한 목표변위 및 목표변위에 따른 가력 시나리오를 설정하는 단계;
    (b-2) 상기 정적가력 실험부가 상기 (b-1) 단계를 통해 설정된 목표변위 및 가력 시나리오를 바탕으로 실험체에 가력하는 단계; 및
    (b-3) 상기 정적가력 실험부가 상기 실험체의 목표변위 도달시 가력에 작용하는 작용력을 측정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법.
  14. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 (b) 과정에서,
    상기 정적가력 실험부가 상기 철물 접합부의 상대 회전 강성을 확인하고자 하는 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 (c) 과정은,
    (c-1) 상기 회전 강성 평가부가 상기 실험체의 구조해석을 위한 구조해석 소프트웨어를 이용하여 신한옥 전체 골조에 대한 3차원 구조해석 모델을 구성하는 단계;
    (c-2) 상기 회전 강성 평가부가 상기 구조해석 모델 구성시, 예측된 상대 회전 강성값을 철물 접합부의 구조해석 모델에 입력하는 단계;
    (c-3) 상기 회전 강성 평가부가 각 철물 접합부 타입에 대한 상대 회전 강성값의 대안값을 복수개 추출하는 단계;
    (c-4) 상기 회전 강성 평가부가 상기 구조해석 모델에 상기 (b) 과정을 통해 측정한 작용력을 외력으로 부가하며, 상기 (c-3) 단계를 통해 추출된 모든 대안값에 대한 구조해석을 수행하는 단계;
    (c-5) 상기 회전 강성 평가부가 상기 구조해석 수행 결과에 따라 변형된 구조해석 모델의 수평변위인 최종변위를 측정하는 단계;
    (c-6) 상기 회전 강성 평가부가 상기 구조해석 결과로부터 철물 접합부의 상대 회전 강성값의 대안값별 변위차율 및 평균 변위차율을 계산하는 단계;
    (c-7) 상기 회전 강성 평가부가 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값이 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
    (c-8) 상기 (c-7) 단계의 판단결과, 존재할 경우, 상기 회전 강성 평가부가 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값 중에서, 평균 변위차율의 절대값이 가장 작은 대안값을 신한옥 철물 접합부의 최적 대안값으로 선정하는 단계; 및
    (c-9) 상기 회전 강성 평가부가 선정된 최적 대안값에 입력된 상대 회전 강성값을 해당 철물 접합부의 상대 회전 강성값으로 평가하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 (c-3) 단계에서,
    상기 회전 강성 평가부가 각 철물 접합부 타입별 상대 회전 강성값을 소정 간격으로 변화시켜 복수개의 대안값을 추출하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 (c-6) 단계에서,
    상기 회전 강성 평가부가 상기 (b) 과정을 통해 설정한 목표변위와, 상기 (c-5) 단계를 통해 측정한 최종변위를 이용하여 대안값별 각각의 변위차율 및 평균 변위차율을 계산하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법.
  18. 제 15 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 (c-6) 단계에서,
    상기 회전 강성 평가부가 [수식 1] 을 통해 변위차율을 계산하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법.
    [수식 1]
    변위차율 = (구조해석 모델의 최종변위 - 목표변위) / 목표변위 * 100 %
  19. 제 15 항에 있어서,
    (c-10) 상기 (c-7) 단계의 판단결과, 평균 변위차율이 기 설정된 허용오차 범위 내에 드는 대안값이 존재하지 않을 경우, 상기 회전 강성 평가부가 철물 접합부의 상대 회전 강성값을 변경하여, 상기 (c-2) 단계로 절차를 이행하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 목표변위는,
    층간변위 기준으로 적어도 하나 이상 설정되는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법.
  21. 제 11 항에 있어서,
    상기 가력 시나리오는,
    목표변위 도달시까지 일정속도로 가력하고, 목표변위 도달 및 정지 후 다시 초기위치로 되돌아 오도록 하는 것을 특징으로 하는 신한옥 전체 골조에 대한 정적가력실험을 통한 신한옥 개별 철물 접합부의 회전 강성 평가 방법.
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이진학, 윤정방. "구조계 규명기법을 이용한 프레임 구조물의수치해석모형 개선 및 접합부의 손상도 평가." (2002).

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