• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.588-591
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• 2010

건물의 수직부재는 시공 후 시간이 지남에 따라 수축하게 된다. 이러한 현상을 기둥축소 현상이라고 부르며 원인으로는 탄성, 비탄성, 환경적 요인 등 여러 가지가 있다. 각 수직 부재에 걸리는 하중의 종류와 크기, 그리고 처한 환경 등이 다르므로 부재별로 축소량에 차이가 있게 된다. 이로 인하여 건물은 여러 가지 피해를 입게 된다. 이에 따라 수직부재인 기둥과 전단벽의 축소량을 예측하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 예측된 축소량을 보정하는 기법에 관한 연구는 그리 많지 않다. 따라서 본 논문에서는 선행 연구되었던 기존의 부등 축소량 보정 기법의 한계에 대하여 지적하고 새로운 보정기법인 평균을 이용한 부등축소량 보정기법을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 보정기법의 효용성을 입증하기 위하여 같은 예제에 대하여 기존의 방법과 본 논문에서 제시한 방법을 이용한 결과들을 비교, 정리하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.395-401
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• 2010

시간이 지남에 따라 건물의 수직부재가 수축하는 것을 기둥축소라고 한다. 건물의 고층화 및 비정형화 추세 때문에 수직부재들에 작용하는 축하중 크기 간의 차이를 피할 수 없게 되며, 이의 영향으로 인접 수직부재 간의 축방향 축소량이 차이가 나게 된다. 이러한 부등축소량은 수직부재와 수평부재의 접합부에 추가적인 응력을 유발시키거나 슬래브의 기울어짐 또는 간벽이나 창호 등 비구조재의 사용성에 문제를 초래하게 된다. 이러한 부등축소량의 영향을 감소시키기 위하여 시공 중 수직부재의 설치 시 예측된 보정을 하게 된다. 보정의 합리성은 각 부재별 축소량의 정확한 예측과 예측된 축소량을 이용한 각 부재들의 합리적 보정량 산정에 있다. 부등축소량의 예측은 점점 더 정확해지고 있으나 보정 기법에 관한 연구는 거의 없다. 따라서 본 논문에서는 이동 평균법을 사용한 보정 기법과 보정하면서 발생하는 오차에 대한 합리적인 제한조건을 제시하였으며, 제한조건의 변화와 보정 그룹 수의 관계를 살펴봄으로써 제한조건 설정의 객관적인 판단 기준이 되었다. 그리고 이전에 연구되어진 SA 알고리즘을 사용한 최적 보정 기법과 결과를 비교해 봄으로써 이동 평균법 보정 기법의 효과를 검증하였다.

• 전산구조공학
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• 제10권1호
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• pp.62-69
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• 1997

본 고에서는 고층건물의 건설과정에서 발생하는 시간의 진행에 따른 기둥의 (장기)변형을 정확히 예측하고 이를 시공중에 보정하도록 함으로써 비구조요소의 강도와 사용을 만족시키기 위한 방법론을 제시하였다. 이 방법론은 실험적 통계치를 기초로 한 약산해법으로서 실무에 쉽게 적용할 수 있다. 52층 RC 건물에 대한 적용 결과 기둥에 발생하는 축소량에 가장 큰 영향을 미치는 것은 탄성변형이며, 건조수축의 효과가 가장 미세한 것으로 나타났다. 그러나, 2년 이상의 장기 변형이 지속될 경우 크립변형의 영향이 탄성변형에 비해 더욱 증가할 것으로 판단된다. 고층의 RC건물인 경우 기둥간 부등축소량의 최대치(=최대 시공오차)는 중간층 근처에서 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.119-129
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• 2022

초고층 건물에서 수평변위 제어와 수직부재에서 발생하는 부등축소에 대한 검토가 필수적이다. 이러한 부등축소는 비구조요소의 사용성과 구조요소의 안전성에 대해 문제를 야기할 수 있다. 따라서 이 연구에서는 120층 규모의 철근콘크리트 주거용 초고층 건물에 대해 시공단계해석을 수행하여 각 수직부재의 부등축소량을 비교하고 콘크리트의 장기거동의 영향을 분석하였다. 이를 위해 영향요인에 따라 축소량을 탄성축소량, 크리프축소량, 건조수축축소량으로 구분하여 검토하였으며 최대 절대축소량에 대한 지배적 요인을 분석하였다. 또한, 입주완료 후 30년에서 발생한 부등축소량에 대해 사용성 검토를 진행하였으며, 구조요소에 대해 설계단계와 시공단계의 부재력을 비교하여 분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.101-108
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• 2006

초고층건물에서 발생하는 부등축소량은 기둥과 코어를 연결하는 보와 슬래브에서의 부가응력을 유발하거나 파티션과 커튼월의 균열과 같은 문제 등을 유발하므로, 부등축소량의 영향을 최소화하기 위해 기둥축소량의 예측 및 보정이 정확히 이루어져야 하며, 구조안전성과 사용성의 관점에서 시간변화에 따른 초고층건물 기둥축소량의 정확한 예측이 필요하다. 기둥축소량에 영향을 주는 콘크리트의 재료물성치 중 콘크리트강도, 크리프계수, 건조수축계수 등의 변동성을 고려하여 확률론적 해석을 이용한 기둥축소량 예측을 하여야 한다. 본 논문에서는 41층 초고층 내력벽식 구조물을 예제로 하여 몬테카를로 기법을 이용한 확률론적 축소량을 구하고 축소량의 분포도를 조사하여 신뢰수준별 기둥축소량을 분석하였다. 초고층 내력벽식 구조물예제에서 현장계측된 변형값은 해석에 의한 결과값보다 전체적으로 작으며, 확률론적으로 신뢰구간 ${\mu}-1.645{\sigma}$(신뢰수준 90.0% 하한치)이내의 값을 나타내었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.297-300
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• 2010

본 논문에서는 일반적인 해석, 시공단계를 고려한 해석, 시공단계와 장기거동을 고려한 해석의 3가지 해석방법을 사용하여 수평부재의 설계에 적합한 해석방법을 제안하였다. 80층의 2D 구조모델에 3가지 해석방법을 적용하여 각 해석방법에 따라 부등축소량, 수직부재에 작용하는 축력, 수평부재의 단부에 작용하는 내력의 해석결과를 얻어 비교하였다. 또한 부재의 내부에서 철근과 콘크리트의 하중분담율의 시간에 따른 변화양상을 알아보았다. 해석결과 시공단계에 의한 영향은 수평부재에 작용하는 축력과 부등축소량 예측, 부재 내력 해석에 있어서 반드시 고려되어야 함을 알 수 있었다. 장기거동의 효과는 기둥축소에는 크게 영향을 미치지만 수직부재의 축력, 수평부재의 내력에는 변형만큼의 영향은 보이지 않는다. 시공시의 보정량을 결정하기 위해서는 장기거동이 반드시 고려되어야 하지만 부재의 단면설계의 목적으로는 제외되어도 무방할 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.35-44
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• 2022

초고층 건물에서 수평변위 제어와 수직부재에서 발생하는 부등축소에 대한 검토가 필수적이다. 수평변위 제어를 위해 근래에 아웃리거 구조시스템과 메가 구조시스템을 횡력저항시스템으로 사용한 초고층 건물이 증가하고 있다. 또한, 부등축소로 인한 구조적 문제를 해결하기 위해 부등축소량 예측과 예측결과를 통한 시공단계에서의 보정방법이 연구되어 왔으나 부등축소에 대한 횡력저항시스템의 영향 비교는 드문 편이다. 따라서, 본 논문에서는 수평변위 제어를 위해 아웃리거 구조시스템과 메가 구조시스템을 사용한 60층 규모의 철근콘크리트 주거용 초고층 건물에 대해 시공단계해석을 통한 부등축소를 비교하고 그 영향을 분석하고자 한다. 또한, 부등축소는 비구조요소의 파손 및 구조요소에 부가하중을 유발하기도 하며 부등축소가 야기한 문제는 초고층 건물에서 중요한 부재를 손상시킬 수 있으므로 각 횡력저항시스템별로 수직부재의 부등축소에 대한 영향을 분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.291-298
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• 2002

최근 사용재료의 품질과 설계기법의 향상으로 철근콘크리트 고층구조물에 대한 시공이 활발히 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 경우에 시간의존적 비탄성변형을 무시하고 있다. 특히 시공단계에서 발생하는 초기변형은 장기적으로 구조물에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 또한, 고층구조물에서 발생하는 부등축소는 탄성변형, 크리프, 건조수축 등이 조합되어 일어나기 때문에 고층구조물의 부등축소를 예측하고 실제 현장에서 보정하기 위해서는 장기거동에 대한 해석이 필수적이다. 본 연구에서는 동바리의 설치/제거를 포함한 실제적인 시공과정을 반영할 수 있는 2차원 골조해석 시스템을 개발하였다. 해석 시스템은 데이터베이스 설계기법과 그래픽 사용자 인터페이스(graphic user interface) 환경에서 개발되었으며, Input module, DB Strore module, Database module, Analytical module, Analysis result generation module로 크게 구성되어 있다. 해석 시스템은 시공단계별로 해석을 반복해석을 수행함으로써 발생하는 수많은 데이터와 정보를 데이터베이스 설계를 통해 효율적인 시스템 관리를 한다. Graphic user interface(GUI) 환경의 지원에 의해 사용자가 데이터의 입력, 수정, 검색 작업을 쉽게 할 수 있으며 해석결과를 그래픽 다이어그램(graphic diagram), 테이블(table), 차트(chart) 등으로 확인할 수 있다. 개발된 시스템은 거푸집과 동바리의 설치 및 제거를 포함하는 일반적인 시공단계를 고려할 수 있으며 기둥의 부등축소량을 예측할 수 있으며, 각각의 시공단계별로 발생하는 기둥의 부등축소량을 실제 실무에서 보정할 수 있도록 지원한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.93-102
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• 1999

건물의 고층화가 이루어지면서 구조부재에 미치는 축력이 증가하게 되고 축소현상을 발생시킨다. 이러한 축소현상은 구조물의 사용헝 저하를 가져올뿐만아니라 2차 응력 발생으로 구조물 자체의 안전에도 영향을 미친다. 수직구조부재의 축소량을 예측하는 목적은 인접 부재간의 부등축소를 보정하는 데 있다 본 논문에서는 시공과정에서만 보정을 실시한 경우와 설계단계에서 축소량을 예측하여 보정을 한 경우에 대해 각각 지진하중을 적용하여 구조부재에 미치는 영향에 대해 비교.검토를 하였으며 수직구조부재의 축소량은 반드시 예측되어 보정을 실시하여야 하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권1호
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• pp.99-107
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• 1999

본 연구에서는 철근콘크리트 고층건물의 시공단계를 고려하여 기둥의 부등축소량을 예측하는데 있어서 슬래브를 통한 양쪽 기둥으로의 비탄성하중 전달현상을 고려하기 위하여 2차원 골조해석을 수행하는 프로그램을 개발하였다. 또한 시간에 따른 해석을 수행함에 있어 단면 중심에서의 변형도와 곡률을 이용하여 균열을 고려한 단면의 성질을 직접 사용하는 방식을 사용하여 정밀도를 저하시키지않는 상태에서 해석시간을 단축하였으며, 축력과 휨의 상호작용에 의한 강성을 적용시켜 철근콘크리트 구조물의 특성을 보다 정확하게 고려하여 주었다. 해석모델로는 ACI 209, CEB-FIP 1990과 B3 모델을 사용하였다. 이렇게 개발된 프로그램의 해석결과를 기존의 간편해석에 의한 결과 및 실제 구조물의 실측치와 비교하여 그 효율성을 입증하였다.