최근 국내에서는 층간소음 감소를 위하여 건설교통부에서 ‘바닥충격음 차단성능 기준’을 제정하는 등 사회적으로 슬래브 차음성능에 대한 관심이 더욱 커지고 있으며 이에 대응하여 슬래브 두께 증가가 요구되고 있다. 또한 건축물의 효율적인 공간 활용을 위하여 장스팬의 바닥판 시스템이 많이 사용되고 있다. 이러한 요구를 만족하기 위해 개발된 바닥판 시스템중의 하나가 2방향 중공슬래브이다. 이러한 2방향 중공슬래브를 솔리드요소를 이용한 유한요소해석 모델을 사용하면 절점의 과다로 인해 과도한 해석시간과 노력이 소요되며, 바닥판만의 해석에도 그러한 제약이 따르므로 2방향 중공슬래브를 사용한 구조물 전체의 해석은 불가능하다고 할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 2방향 중공슬래브에 대응하는 등가플레이트 모델을 제시하고 이에 대한 검증을 하였다. 나아가 유효보폭법을 이용하여 2방향 중공슬래브를 사용한 예제구조물을 등가모델로 전환하고 지진에 대한 거동을 평가하여 지진이 발생하였을 때 어느 정도 위험한 수준인지 또는 지진응답에 있어 장점을 가지는지를 검토하고자 한다. 이를 위하여 설정한 예제구조물을 2방향 중공슬래브의 사용유무에 따라 두 가지로 모델링하여 비선형 정적해석과 비선형 시간이력해석을 수행하여 그 결과를 비교하였다.
This study investigates seismic behavior of biaxial hollow slabs developed to reduce noise and vibration problems. To this end, equivalent plate element models corresponding to 3D models with solid elements were developed for example biaxial hollow slabs. Then, effective beam width method was introduced for the analysis of lateral load. To evaluate the performance under earthquake loads, push-over analysis and non linear time history analysis of a 5-story flat-slab example structure was performed using the effective beam width model derived from the equivalent plate model. Comparing the results of analyses of the hollow and solid slab structures, seismic performance of the hollow slab structure turned out to be improved from that of solid slab structure. And the results of analysis were compared with those of solid flat-plate structure. Because of the reduction of weight due to the inner hollow balls, the biaxial hollow slab structure effectively respond to earthquake loading rather than solid flat-plate structure.