• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.259-262
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• 2010

최근 건물형상의 다양화로 인하여 수직부재의 불규칙성이 빈번하게 발생하면서 전통적인 보-기둥 형식의 골조에서 변형된 보와 기둥의 특징을 공유하고 있는 경사기둥의 사용빈도가 높아지고 있다. 현재 국내에서 사용하고 있는 내진설계방법은 강도에 근거를 둔 설계법으로서 구조물이 탄성상태에서 저항해야 하는 부재력에 근거하고 있다. 그러나 기준에서 규정하고 있는 또는 그 이상의 지진하중이 구조물에 가해지는 경우에 구조물은 비선형 거동을 하게 되는데 구조물이 비선형 거동을 할 때에는 탄성상태와는 다른 힘의 흐름을 나타내게 된다. 본 논문에서는 12층 철골 모멘트 골조 구조물에 대하여 횡력에 저항하는 정형화된 골조와 경사기둥을 이용한 골조의 내진성능 및 비선형 거동을 조사하였다. 그 결과 강기둥-약보로 설계된 정형화된 구조물에서는 보의 소성힌지가 계속적으로 발달하면서 구조물이 저항하는데 반하여 경사기둥을 가진 구조물은 비탄성 상태에서 경사기둥에 인접한 기둥부재로 하중이 집중되면서 정형골조에 비하여 붕괴 메카니즘이 훨씬 작은 변위에서 발생하는 것을 볼 수 있었다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.367-370
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• 2011

최근 설계 단계에서 설계품질 향상과 시공 단계에서 비용 절감을 효과를 기대하며 3차원 BIM 관련 기술에 대한 관심이 높아가고 있으며, 또한 부분적으로 기술 도입 효과가 나타나고 있다. 그럼에도 불구하고 설계 및 시공 현업은 2차원 CAD 도면을 중심으로 이루어지고 있으며, 3차원 BIM 기반 설계가 이루어진다 하더라도 결국 시공을 수행하는 건설 현장에는 2차원 CAD 도면이 납품되고 이를 기반으로 건설 현장은 운영된다. 또한 설계 단계 BIM과 시공 단계 BIM은 모델의 활용 목적이 다르고 그에 따라 모델링의 범위 및 방법이 크게 다르기에 시공 단계에서 2차원 도면에 기반한 시공 BIM 모델 구축이 필요한 현실이다. 본 연구에서는 2차원 구조 CAD 도면을 인식하여 3차원 골조모델을 생성하는 기술을 개발하고 구현하였다. 통합 BIM 모델은 골조, 설비, 마감으로 구성되며, 이 중 골조 모델은 설비와 마감 모델링을 위하여 선행되어야 할 핵심요소이다. 시공 단계 2차원 도면을 바탕으로 골조 모델의 생성을 생성하는 작업에도 많은 노력이 요구되며, 또한 이 과정에서 모델러가 2차원 도면을 파악하여 BIM 도구를 사용하여 모델링을 하는 과정에서 오류의 가능성도 내포되어 있다. 특히 설비, 마감과의 통합 모델 구축이 원활히 되기 위해서는 골조 상세, 즉 부재 편심 또는 단차 등이 정확히 모델링 되어야 한다. 본 연구의 도면 인식을 통한 3D 골조모델 생성은 2차원 구조평면과 부재일람표에 표기된 내용을 그대로 인식하여 3차원 BIM 모델을 생성함으로써 모델링 효율의 극대화와 모델 정확도 향상의 효과를 기대할 수 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.26 no.1
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• pp.9-17
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• 2013

In this study, an efficient analytical model for the dynamic analysis of tall buildings with a shear wall-frame structural system has been proposed. A shear wall-frame structural system usually consists of a core wall showing flexural behavior and a frame presenting shear behavior. Therefore, the deformed shape of the shear wall-frame structural system is shown by the combination of flexural mode and shear mode. These characteristics should be considered when an efficient analytical model is developed. To this end, the effect of shear wall and frame on the dynamic behavior of a tall building with a dual system has been separately investigated. In this study, the structural characteristics of a separated individual shear wall model and the frame model without shear wall has been evaluated. In order to consider the effect of the shear wall in the frame model without shear wall, a rigid body was used instead of the shear wall. Each equivalent model for the separated shear wall part and frame part has been independently developed and two equivalent models were then combined to create an efficient analytical model for tall buildings with a shear wall-frame structural system. In order to verify the efficiency and accuracy of the proposed method, time history analyses of tall buildings with a shear wall-frame system were performed. Based on analytical results, it has been confirmed that the proposed method can provide accurate results, requiring significantly reduced computational time and memory.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.101-104
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• 2010

본 논문에서는 구조설계, 철근배근시공도 작성, 골조 물량 산출, 3D BIM 모델 생성 등 기존에 독립된 업무로 수행되던 골조공사 관련 엔지니어링 업무를 통합 수행하는 골조공사 관리시스템 ConiForm을 개발하여 2차원 CAD로부터 3D 골조모델 생성하고, 3D 모델로부터 철근의 이음/정착/철근길이 등을 반영한 철근배근시공도 및 가공도 작성과 골조물량을 산출하여, 3D BIM 도구와의 연동함으로써 정밀 물량 및 견적을 자동 산출하고 건축모델과 구조모델 간 정보공유 및 통합 BIM 실현 등을 제시하고자한다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.153-153
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• 2011

현대 건축은 기능적이고 합리적이었지만 획일적이었던 박스형 건축에서 탈피해 형태와 공간에 있어서 다양한 변화를 시도하고 있다. 특별한 건축물의 실현을 위해 각 나라의 기술력은 급속한 발전을 이루었고, 보다 더 독특한 건축물에 대한 관심은 비정형 건축물에 대한 관심의 증대로 이어지고 있다. 이러한 비정형 건축물에 적합한 구조로써 프리폼(Free-Form) 구조가 있다. 프리폼 구조로 입체골조(Double Layered Structure)를 많이 사용하였으나, 최근 유리로 되어 투명하고 기하학적 모양의 건축물을 추구함에 따라 평면골조(Single Layered Structure)가 증가하고 있는 추세이다. 평면골조는 축력 지배형과 모멘트 지배형으로 분류할 수 있고 프리폼 구조의 구성 요소 중 가장 취약하고 중요한 부분은 노드이다. 본 연구에서는 프리폼 구조 중 가장 큰 관심이 고조되고 있는 평면골조 모멘트 지배형의 노드에 대한 국내외 기술 분석을 통해 향후 연구 방향성을 제시하고자 한다. 입체골조는 하나의 노드에 여러개의 부재가 3차원으로 결합되어야 하기 때문에 다른 골조 시스템에 비해 노드부가 복잡하지만, 건축물의 외관을 유리로 하여 투명하게 하고 비틀리고 구부러진 구조물에 대한 건축적 요구가 많아짐에 따라 평면골조의 인기가 높아지고 있다. 이러한 시대의 흐름에 발맞추어 건물의 구조적, 기하학적 요구를 충족시키기 위해 다양한 노드 시스템이 개발 중이며, 가해지는 하중의 특성에 따라 축력 지배형과 모멘트 지배형으로 구분하여 노드의 양상을 분류할 수 있다. 축력 지배형의 대표적인 시스템은 다이아그리드(Diagrid)이다. 축력 지배형 프리폼 구조의 노드는 전체 구조물의 하중을 축력으로 받아 모두 전달해야 하기 때문에 크기가 크고 가새가 2~4개층에 걸쳐서 설치되기 때문에 중량이다. 모멘트 지배형 노드를 갖는 프리폼 구조의 형태는 대부분 지붕 구조로써 지붕 자체의 하중만을 견디도록 설계된다. 따라서 노드부와 노드에 붙는 부재들이 가볍기 때문에 사람이 들 수 있고 노드의 크기가 작아 시공성이 좋으며 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다. 노드의 형태는 힘의 흐름과 쓰임에 따라 다양하다. 평면골조 모멘트 지배형의 노드는 접합방식에 따라 Splice node connection과 End-Face node connection 두 가지로 분류할 수 있다. Splice node connection은 각 부재의 종축으로 노드와 구조부재 사이에 이음재를 두어 연결하고, 연결 형태에 따라 전단력을 전달할 수 있는 1~2개의 접촉면이 생긴다. 전단응력을 받는 볼트로 이음재를 이어 조립하거나 용접으로 접합할 수 있다. 대표 노드로, SBP-1, SBP-2와 POLO-1 등이 있다. End-Face node connection은 각 연결된 부재의 단부와 노드 사이의 연결면은 종축방향의 수직이고, 인장응력을 받는 볼트를 사용하거나 용접에 의해 접합할 수 있다. 대표 노드로 SBP-4, WABI-1, MERO-1(Cylinder), MERO-2(Block), MERO-4(Double Dish) 등이 있다. 본 기술 현황 분석을 통해 현재 개발된 노드를 분류하고 가장 관심이 높은 Single Layer 모멘트 지배형 노드를 비교, 분석하였다. 최근 건물의 경향을 반영한 프리폼 구조를 실현하기 위해서 필수적인 노드의 개발은 국외에서 활발히 연구되고 있지만 그 기술이 개방되어 있지 않다. 국내에서는 동대문 디자인 플라자에 새로운 노드를 적용하고 고려대학교에서 모멘트 지배형 노드를 개발하는 등 발전 가능성을 보이고 있지만 국외 사례들에 비하면 아직 초기 단계라 할 수 있다. 따라서 현장 용접을 지양하고 공장 제작하여 현장에서 조립하며, 프로젝트 별로 상이한 노드를 사용하는 것이 아닌 다양한 요구를 효과적으로 수용하는 구조 효율성을 향상시킨 노드 상세의 개발이 이루어져야 할 것이다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.26 no.1
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• pp.19-28
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• 2013

In a shear wall-frame structural system, the structural response is determined by the interaction between the shear wall in bending mode and the frame in shear mode. In order to effectively consider these characteristics of a shear wall-frame structure, the simplified numerical model using the T-shape rigid body was suggested in the previous study. Based on the previously proposed model, an efficient numerical model for a wall-frame structure with an eccentric core has been proposed in this study. To this end, the previously proposed 2D model is extended to the 3D model and it is enhanced by considering torsion effects. As a result, the enhanced model can be applied to the analysis of a wall-frame structure with an eccentric core as well as a centric core.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.19 no.3 s.73
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• pp.283-293
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• 2006

Recently, various types of structural systems for skyscrapers are studied as the height and size of the building structures rapidly increase due to social and economical needs. The mega frame system among them, which is the structural system developed recently, is known as a suitable structural system for skyscrapers because this structural system has sufficient stiffness against the lateral forces by combination of mega members which consist of many columns and girders. Since the mega frame structure has significant numbers of elements and nodes, it takes tremendous times and computer memories to analyze and design the structures. Therefore, the exclusive structural analysis program for mega frame system is developed to reduce the efforts and time required for the analysis and design of mega frame structure. To this end, an efficient modelling technique using the characteristics of mega frame structures and an efficient analytical model, which uses a few DOFs selected by the user using the matrix condensation method, are developed in this study. Static and dynamic analyses are conducted using an example structure. The effectiveness and accuracy of the developed program we verified by the comparison between the results of the proposed method and the conventional method.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.20 no.5
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• pp.18-25
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• 2016

This research purposed to study a structural effect on curtailment of upper shear wall in frame-shear wall structures, using MIDAS-Gen. In this study, the analysis variables were the story number of curtailment of upper shear wall, change of column section in every 2 stories and change of shear wall thickness in every 2 stories. In order to analyse a structural effect on curtailment of upper shear wall in frame-shear wall structures, we studied the distribution of shear force and overturning moment according to curtailment of shear wall, the inflection point of shear wall from shear force/overturning moment and the lateral stiffness. The results of study proposed the quantitative influence that the curtailment of upper shear wall in frame-shear wall structures had on the structural performance such as lateral stiffness. Furthermore, it is verified that the results of study can be very helpful in catching the materials on the structure design for a reasonable frame-shear wall system.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.17 no.1
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• pp.1-9
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• 2013

In this study of Eccentric Braced Frames have identified the following target eccentricity on the length of the inelastic behavior of the reaction by calculating the correction factor by comparing it to the value suggested by the earthquake provided material for the rational design aims to There are. As a variable-length V-braced frame analysis model stations were set up. Eccentricity faults in the model according to the length stiffness ratio, the maximum amount of energy dissipation were analyzed base shear and multi-layered model of the reaction from the eccentricity correction factor calculated on the length of the building standards proposed by KBC 2009 in response eccentricity correction factor calculated from The length varies. does not have the same response modification factor was confirmed.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.25 no.5
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• pp.60-67
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• 2021

According to the 「Guidelines of Structural Design for Piloti Building」 of the Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2018), the natural period of middle and low rise building of upper-walled lower frame type, such as the domestic multiplex house in piloti style, is suggested for safety to apply the existing code formula of the wall structure. However, the current code formula of the wall structure was provided based on actual measurement of high-rise wall-type structures that mainly exhibit bending behavior. So it is considered that it is not suitable for a piloti-type house with four stories or less, where the wall behaves in shear. See also Park et al. (2000) confirmed that the effect of the lower frame part is greater than that of the upper wall part in the natural period of complex structures with 10 or more floors through analytical studies. Therefore, in this study, in order to examine the effect of the lower frame on the natural period of the middle and low-rise piloti structure, the estimation of natural period by the finite element analysis, approximation formula and ccurrent code formula was performed for the target structures with the shear and flexural stiffness of the upper wall and the shear stiffness of the lower frame as variables. As result, it was found that the change in the shear stiffness of the lower frame had a greater effect on the natural period of the whole building than the change in the bending or shear stiffness of the upper wall.