• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.687-694
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• 2005

건설 재료와 기술의 발달로 건축물이 장스팬화 ·경량화 되어 가고 있다. 이로 인해 건축물 바닥의 고유진동수(Frequency)와 감쇠비(damping ratio)가 감소함에 따라 거주자들의 바닥판의 수직진동에 대한 문제가 발생하고 있다 그러나 현행 사용성 기준은 바닥판의 최대 정적 처짐에 의해 결정하고 있다. 하지만 선행연구(Han et al., 2003)에서 현행 기준을 만족하는 바닥이 수직진동에 대한 사용성 기준을 만족하지 못하는 것을 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서는 거주자들의 뒤꿈치 충격하중에 대한 수직진동 사용성 기준을 만족하는 바닥 두께를 제안하고자 하였다. 슬래브 재료의 특성과 뒤꿈치 충격하중 및 마감 고정하중의 불확실성을 고려하기 위해 Monte Carlo Simulation을 사용하여 확률적으로 접근하였다. 그 결과 4변 단순지지의 경우 두께가 스팬 길이의 $1/14\~1/17$에서, 4변 고정지지의 경우 스팬 길이의 $1/18\~1/25$인 경우에 초과 확률이$0\%$에 도달하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.221-228
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• 2004

본 연구에서는 현장 측정과 유한요소 해석을 이용하여 기존 아파트 바닥의 수직진동 성능 평가를 수행하였다. 평가에 사용된 기준은 ATC-1(1999) 기준과 AISC-11(1997) 기준, 그리고 일본건축학회 기준(1991)이며, 우리나라 사람의 감성을 고려하기 위해 선행연구에서 수행된 인지실험으로 제안된 인지곡선(2003)을 함께 사용하였다. 뒤꿈치 충격하중(heel drop)과 보행하중(walking)을 이용한 현장 측정으로 바닥판의 동특성을 파악하고 최대가속도값을 측정하여 이를 기준과 비교하였다. 대상 바닥판의 동특성은 고유진동수가 17Hz~22Hz이고, 감쇠비는 3~4%이다. 수직진동 성능 평가에 앞서 현행 기준의 최소두께 기준과 대상 바닥판의 두께를 비교 검토한 결과 기준의 최소값은 만족하나, 단부 슬래브에 대한 10% 증대 항목을 적용하면 만족하지 않았다. 대상 바닥의 보행하중에 대한 최대가속도값은 모두 ATC-1(1999) 및 AISC-11(1997) 기준과 일본건축학회 기준(1991)을 만족하지 못하였고, 뒤꿈치 충격하중에 대한 최대가속도값은 64RC-L만 일본건축학회 기준(1991)의 제한값에 근접하며 만족하였다. 우리나라 사람의 감성이 고려된 인지곡선(2003)과의 비교 결과 보행하중과 뒤꿈치 충격하중에 대한 대상 바닥판의 최대가속도값은 모두 '약하게 인지' 수준과 '인지하지 못함' 수준에 사이에 분포하고 있어, '인지하지 못함'을 인지의 하한선으로 본다면 대상 바닥판에서는 모두 진동을 인지하게 된다. 또한 유한요소 해석으로 구한 1KN의 정적 집중하중에 대한 처짐은 모두 1mm 미만으로 10Hz 이상의 고유진동수를 갖는 바닥판에 대하여 고려하도록 하는 ATC-1(1999) 및 AISC-11(1997)의 최소 강성 기준은 만족함을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.70-81
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• 2024

본 연구에서는 진동원으로서 교통하중(고속열차)에 대해 수직 방진기능과 수평 면진기능을 조합한 3차원 하이브리드 면진시스템(Tridimensional Hybrid Isolation System, THIS)을 제안하였고, 고속열차 진동에 대한 THIS의 수직 진동 사용성 개선 효과를 해석적으로 평가하였다. 해석을 위하여 실제 16층의 공동주택을 상용구조해석프로그램의 고유치해석과 침실 바닥판에 대한 펄스 응답 분석을 통해 주요 진동모드를 식별하였고, 이 주요 진동 모드를 가지고 바닥판의 수평과 수직, 회전 자유도를 가지는 16개 층의 골조 모델을 제작하였다. 해석방법은 실제 고속철도가 통행할 때 철로와 인접한 구조물에서 계측한 가속도를 진동원으로 적용하고 THIS의 강성과 감쇠비를 변수로 상태-공간방정식을 이용하여 동적해석을 수행하였다. 그 결과, 기존 구조물의 수직 고유주기 대비 THIS의 수직 주기가 커질수록 층별 바닥판 응답이 저감되기 시작하는 임계 주기비가 다르고, 주기가 5배 이상(0.006 이하의 강성비)일 때 모든 바닥판의 가속도 수준이 비면진 대비 약 70% 이하로 감소하였다. 또한, THIS의 감쇠비에 대한 응답 제어에 미치는 영향이 매우 적은 것으로 나타났다. 마지막으로 THIS에 대한 수직 진동 사용성 개선 효과를 확인하기 위하여 비면진 구조물과 0.006의 강성비와 0.03의 감쇠비를 가지는 THIS가 적용된 구조물에 대하여 1층과 16층 바닥판 가속도를 AIJ, SCI, AISC 진동 사용성 기준에 따라 평가하였고, 기존에 주거지 사용성 기준을 만족하지 못한 데 반해, THIS 적용 후 주거지 사용성 기준을 모두 만족하는 것을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.104-111
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• 2016

최근 연구개발이 활발히 이루어지고 있는 철골 조립식주택은 공장에서 생산되고 현장에서 조립되는 건설방식의 특성으로 인해 일반 건축물의 철근콘크리트 바닥판과 같이 일체타설 시공되지 못하게 되며 부재 단면크기 감소 및 경량화 등으로 인해 거주자의 활동에 의한 바닥판의 수직진동 및 처짐이 사용성 평가 측면에서 중요한 문제가 될 수 있다. 따라서 이 연구에서는 대상 조립식주택에서 장변방향 보 중앙에 샛기둥이 설치된 모듈과 설치되지 않은 모듈을 대상으로 실무에서 일반적으로 사용되고 있는 AISC 설계지침서 11의 계산식(이하 AISC 계산식)을 이용하여 바닥판의 진동성능을 평가하고 범용해석프로그램을 이용한 해석결과와 비교를 통해 AISC 계산식의 적용성을 고찰하였다. 이를 토대로 샛기둥이 설치된 모듈의 바닥판에서 AISC 계산식과 해석결과의 오차가 크게 발생되는 구조적 원인을 분석하고 이를 고려하는 방안을 제시하였다. 또한 대상 조립식주택 바닥판에 대한 진동성능 향상방안을 변수로 해석모델을 수립하고 진동응답해석 및 경제성평가를 통해 진동성능과 경제성이 우수한 방안을 제시하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권6호통권40호
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• pp.55-66
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• 2004

현재 국내에서는 벽과 바닥판만으로 이루어진 벽식 구조형식의 아파트 건물이 많이 건설되고 있다. 아파트와 같은 주거구조물에서는 다양한 진동원에 의하여 진동이 발생하고 이러한 진동은 벽과 바닥판을 통하여 이웃한 세대 및 위, 아래층 세대로 전달되게 된다. 벽식구조물의 진동해석을 정확하게 수행하기 위해서는 벽과 바닥판을 많은 수의 유한요소로 세분한 모델을 사용하는 것이 필요하다. 그러나 아파트와 같은 벽식구조물 전체를 수많은 유한요소로 세분하여 모형화하면 막대한 해석시간과 컴퓨터 메모리가 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 상당히 줄어든 해석시간과 컴퓨터 메모리를 사용하여 정확한 해석결과를 얻기 위하여 행렬응축기법으로 벽과 바닥판에 수직인 자유도만 가지는 효율적인 진동해석 모델을 제안한다. 벽식구조물에서 벽과 바닥에 수직인 자유도만을 남기고 나머지 자유도를 행렬응축기법을 통하여 한꺼번에 소거를 한다면 행렬응축과정에서 상당히 많은 양의 시간이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 벽이나 바닥판에 수직인 자유도만을 가진 수퍼요소를 생성한 후 이를 조합하여 한 층을 나타내는 부분구조를 만들고 최종적으로 부분구조를 조합하여 전체 구조물을 구성하는 모형화 기법을 제안하였다. 제안된 해석기법의 정확성과 효율성을 검증하기 위하여 3층 및 5층의 벽식구조물을 예제구조물로 사용하여 동적해석을 수행하였다. 예제해석 결과 제안된 해석방법의 결과는 절점당 6개의 자유도를 모두 사용한 해석모델의 결과와 비슷한 정확성을 보이면서도 소요되는 해석시간과 컴퓨터 메모리를 대폭 줄일 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.574-581
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• 2006

Flat plate slab systems are more economical rather than reinforced concrete frame systems because flat plate slab system reduces story height. Furthermore flat plate systems are more popularly needed in construction practice due to flexibility of plan. Korean Concrete Provisions 2003 provide the minimum thickness of the slab that satisfies serviceability requirement to the static displacement. However, floor thickness in residence buildings may not satisfy the floor vibration criteria although the thickness satisfies the serviceability requirements in current design provisions. This study estimates the dynamic properties of floor vibration for existing flat plate slabs, and proposes the slab thickness satisfying the floor vibration criteria. The dynamic response analysis using finite element method and reliability analysis are carried out for this Purpose.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.62-69
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• 2010

본 연구는 PC 부재인 와플형상을 갖는 슬래브와 더블티형 슬래브에 대하여 보행 및 발뒤꿈치 가진등의 수직진동 하중을 대한 실험과 해석을 수행하여, 각각의 사용성을 비교 검토하였다. 수직진동하중에 대한 실험은 와플형 및 더블티형 슬래브가 모두 시공된 하남시에 위치한 상업시설을 대상으로 수행하였다. 실험결과에 대한 사용성 검토는 국제표준화기구의 ISO 2631-2와 일본건축학회의 건축물의 진동에 관한 거주성능 평가지침 동해설에서 제시한 기준을 바탕으로 평가하였다. 실험결과, 와플형 및 더블티형 슬래브 모두 각 기준에 제시된 상업시설 바닥진동 제한범위에 만족하는 것으로 나타나 사용성이 우수한 것으로 나타났으나, 최대가속도 응답은 와플형 슬래브가 더블티형 슬래브보다 낮게 발생하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권3호
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• pp.55-68
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• 1995

본 연구는 수직구의 바닥굴착을 위한 바닥발파시 삼승근환산식과 자승근환산식의 발파진동상수 및 감쇠지수와 암질지수(RQD)와의 관계를 시험발파계측을 통하여 정리분석한 것이다. 각종 발파시 발파진동의 크기는 장약량, 발파원과 발파진동 측정지점과의 거리, 지반의 특성에 따라 크게 좌우되며 본 논문에서는 지반의 특성이 발파진동에 미치는 영향을 규명하기 위하여 암반의 절리특성을 대표하는 RQD와 발파진동 크기와의 관계를 연구한 것이다. 시험결과 RQD의 증가에 따라 발파진동상수 K와 감치지수 n의 절대치는 상대적으로 증가하는 것으로 나타났으며 본 연구결과에 의하여 향후 암질지수에 따른 바닥발파의 발파진동속도를 예측할 수 있다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.458-461
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• 2011

이방향 중공슬래브 시스템의 구조특성 및 성능평가 연구의 일부로 실제 건축물에 적용된 이방향 중공슬래브의 연직진동을 측정 및 분석하였다. 캡슐형 경량체를 사용한 이방향 중공슬래브가 적용된 두 건축물에서 바닥 용도상 일상적인 진동발생원이라고 가정할 수 있는 75 kg 성인의 보행, 달리기, 제자리 점프에 대해 슬래브의 연직진동을 측정하였다. 두 대상 건축물은 각각 연구소와 교육시설 용도로 설계 및 건축되었다. 측정된 수직 가속도 데이터로 일본건축학회 환경기준에 (AIJES-2004) 근거하여 진동수 범위 3~30 Hz에 대해 1/3 옥타브 밴드 분석을 실시하였다. 이 분석을 바탕으로 AIJEES-2004에 제시한 기준에 따라 바닥의 연직진동에 대한 거주 성능을 평가한 결과, 측정한 세 건축물에 적용된 이방향 중공슬래브 모두 보행과 달리기에 대해서는 피진동자의 10% 미만이 인지, 제자리 점프에 대해서는 50~70% 미만이 인지할 수 있는 것으로 나타나, 이방향 중공슬래브가 바닥의 연직 진동에 대해 거주 성능이 양호함을 보여주었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.662-667
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• 2009

In this study, the serviceability of Waffle shaped(WAS) and Double-Tee(DT) precast concrete slabs was evaluated and compared based on the vertical acceleration magnitude induced by walking and heel drop loads. Tests were conducted for practical building structures (a shopping mall in Hanam) of which floor systems used WAS and DT slabs. Natural frequencies of the slabs were similar to those obtained by using analytical models. The measured acceleration level was evaluated by vertical floor acceleration criteria presented by ISO-2631, AIJ(1991, Japan), and a previous study regarding floor vibration limit. Test results showed that both WAS and DT slabs satisfied all the criteria and the maximum acceleration level of WAS slabs was lower than that of DT slabs.