• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.702-705
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• 2011

본 논문에서는 초고층 전단벽-아웃리거 시스템에 대해, 기존의 근사해석법과 유전알고리즘을 이용하여, 물량최적설계 기반의 구성요소 단면 및 아웃리거 최적위치 결정에 관해 연구를 진행하였다. 아웃리거 시스템의 최적성은 아웃리거의 위치와 아웃리거 시스템을 구성하는 전단벽-아웃리거, 외곽기둥의 단면 성능의 복잡한 관계에 의해 역학적으로 결정된다. 하지만 기존의 아웃리거 시스템의 최적화 연구는 대부분 전단벽과 아웃리거, 외곽기둥의 단면은 고정된 상태에서, 아웃리거의 위치만 설계변수로 하여 아웃리거의 최적위치를 찾는 연구에 국한되어 있다. 이에 본 연구에서는 G.A.를 이용하여, 아웃리거 설치위치뿐만 아니라 전단벽과 아웃리거, 외곽기둥의 단면까지 설계변수로 하여 물량최적설계 조건을 만족시키는 아웃리거시스템의 최적설계 연구를 진행하였다. 또한 반복 계산의 시간을 줄이기 위해 기존의 근사해석법을 사용하였다. 본 연구의 결과는 초고층 구조물의 초기 설계 시에 구성요소의 단면 및 아웃리거 설치 층의 선정에 적극 활용될 수 있을 것이다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.721-724
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• 2010

아웃리거 시스템은 고층건물의 구조설계 시에 횡변위를 제어하기 위해 사용되는 가장 효율적이고 널리 사용되는 구조시스템 중 하나이다. 아웃리거는 설치 위치의 최적성에 따라 횡변위 제어효과에 상당한 차이가 있으며, 1970년대 이후부터 아웃리거의 최적위치에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 아웃리거의 최적위치는 구조물의 전단벽, 아웃리거, 외각기둥의 요소간 강성비에 따라 변하는 값이므로, 아웃리거 시스템의 횡변위는 요소간 강성비와 아웃리거 위치 모두에 의해 영향을 받는다. 따라서 초기구조설계 단계에서 아웃리거의 위치에 대한 결정과, 각 요소간 강성비의 선택은, 전체 구조 시스템의 효율성에 상당한 영향을 미치게 된다. 하지만 아웃리거 시스템의 최적 효율을 보장하면서, 구조물의 초기 설계 시에 참고할 수 있는, 아웃리거의 최적위치와 요소간 강성비에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 GA(genetic algorithm)을 이용하여 초기 설계 시에 참고할 수 있는 고층건물의 횡변위를 최소로 하는, 아웃리거의 최적 위치 및 요소간 강성비에 대한 연구를 진행하고자 한다. 이를 위해 시공된 예제 건물에 적용을 통해 그 효과를 검증해 본다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.1-11
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• 2021

본 연구에서는 코어 및 오프셋 아웃리거 구조의 수평거동을 파악할 목적으로 70층 규모의 초고층 아웃리거 건물을 대상으로 MIDAS-Gen을 이용하여 구조해석 및 구조설계를 실시하였다. 그리고 본 해석의 주요한 변수는 아웃리거의 강성과 아웃리거의 평면상 위치로 설정하였다. 또한 본 해석결과에 근거하여 코어 및 오프셋 아웃리거 구조의 슬래브, 아웃리거, 외곽 기둥과 같은 구조요소들의 수평거동을 분석하였다. 본 해석연구의 결과에서는 아웃리거의 강성과 아웃리거의 평면상 위치가 초고층 아웃리거 구조시스템의 수평거동에 어떤 영향을 주는지를 분석하여 나타내었다. 특히 코어 아웃리거 구조에서는 전단벽과 외곽기둥을 연결하는 아웃리거가 위치하는 슬래브에 응력이 크게 작용하였고, 오프셋 아웃리거 구조에서는 전단벽과 아웃리거 사이에 위치한 슬래브에 응력이 크게 작용하였다. 또한 본 연구결과는 초고층 아웃리거 구조시스템의 합리적인 구조설계에 필요한 공학 데이터를 얻는데 중요한 도움이 된다고 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.16-24
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• 2017

본 논문은 오프셋 아웃리거의 최적위치를 알기 위하여 우선 아웃리거 구조시스템이 설치된 80층의 초고층건물을 대상으로 MIDAS-Gen을 이용하여 계획설계 수준의 구조설계를 실시하였다. 그리고 본 연구에서는 기둥의 강성, 아웃리거의 평면상 위치, 아웃리거의 설치 높이 등을 주요한 변수로 선택하여 구조해석을 진행하였다. 또한 초고층건물의 오프셋 아웃리거에 대한 최적위치를 찾는 것을 목적으로 초고층건물의 구조설계에서 가장 필수적인 최상층에서 발생하는 수평변위를 분석하였다. 본 연구의 결과, 기둥의 강성, 아웃리거의 평면상 위치, 아웃리거의 설치 높이는 아웃리거 구조시스템의 최적위치에 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 본 연구의 결과는 초고층건물의 오프셋 아웃리거 구조시스템의 최적위치를 알려주는 구조설계 자료로 유용하다고 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.45-52
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• 2018

본 논문은 바닥 격막을 고려한 초고층 아웃리거 구조시스템의 수평거동을 파악하기 위하여 80층 규모의 초고층 아웃리거 건물을 대상으로 MIDAS-Gen을 이용하여 계획설계 수준의 구조설계를 진행하였다. 그리고 본 해석의 주요한 변수는 아웃리거의 평면상 위치, 슬래브의 강성, 아웃리거의 강성, 다이어프램의 종류이다. 또한 본 연구의 목적을 위하여 최상층에서 발생하는 수평변위, 층간변위, 슬래브에 발생한 응력을 분석하였다. 본 연구의 결과, 아웃리거의 평면상 위치, 슬래브의 강성, 아웃리거의 강성, 다이어프램의 종류는 초고층 아웃리거 구조시스템의 수평거동에 영향을 주는 것으로 나타났다. 그리고 본 연구의 결과는 초고층 아웃리거 구조시스템의 수평거동을 파악하는데 필요한 구조설계 기본자료를 얻는데 도움이 된다고 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.84-91
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• 2019

본 논문은 오프셋 아웃리거 구조의 최적위치에 대한 제안을 목적으로 70층 규모의 아웃리거 건물을 대상으로 일반 구조해석 프로그램인 MIDAS-Gen을 이용하여 계획설계 수준의 구조설계를 실시하였다. 그리고 본 연구에서 주요 변수는 전단벽의 강성, 프레임의 강성, 아웃리거의 강성, 아웃리거에 접합된 기둥의 강성이다. 본 연구의 목적을 위하여 최상층의 수평변위, 아웃리거에 작용하는 하중의 분포, 아웃리거의 최적위치에 대한 기존모델 등을 분석하였다. 본 논문은 오프셋 아웃리거 구조의 최적위치를 제안하였다. 그리고 본 연구의 결과는 초고층 오프셋 아웃리거 구조시스템의 최적위치를 찾는데 필요한 구조공학자료를 얻는데 도움이 된다고 사료된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.484-487
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• 2009

초고층구조물의 경우 중저층 구조물과 다르게 설계시 중력하중과 풍하중의 크기가 매우 크므로 이를 제어하는 구조물의 코어에 강성이 큰 전단벽을 설치하고 최상층에 아웃리거나 벨트트러스를 설치하는 방법을 많이 적용한다. 그리고 홍콩의 IFC와 같이 초대형기둥과 아웃리거를 설치하여 횡하중에 저항하는 구조시스템도 제시되고 있다. 이러한 초고층구조물에서 연쇄붕괴가 발생할 경우 세계무역센터의 붕괴에서 나타나듯이 상상을 초월하는 피해를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 초고층 구조시스템의 연쇄붕괴저항능력을 Pushdown해석을 이용하여 평가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.22-32
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• 2015

본 연구는 MIDAS-Gen을 사용하여 초고층건물에서 단일 아웃리거 구조의 최적위치에 미치는 구조요소의 영향에 대하여 비교분석하고자 하였다. 본 연구에서는 구조해석의 변수로 아웃리거 위치와 전단벽, 아웃리거, 아웃리거와 연결된 외곽기둥, 아웃리거에 연결되지 않은 프레임과 같은 주요한 구조요소의 강성을 설정하였다. 초고층건물에서 단일 아웃리거 구조의 최적위치를 탐색하기 위하여 80층 건물의 최상층에 발생한 수평변위를 고찰하였다. 본 연구 결과로부터 아웃리거의 위치, 전단벽, 아웃리거, 아웃리거와 연결된 외곽기둥, 아웃리거와 연결되지 않은 프레임과 같은 주요한 구조요소의 강성은 단일의 아웃리거 최적 위치에 영향을 주는 것으로 나타났다. 그리고 본 연구 결과는 초고층건물에서 단일의 아웃리거 최적위치를 탐색하기 위한 구조설계 데이터를 취득하는 데 매우 유용할 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.237-244
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• 2020

본 논문에서는 포스트 텐션으로 보강된 아웃리거 벽체의 부등기둥축소량 저감 효과를 확인하였다. 아웃리거 벽체 시스템을 사용할 경우 콘크리트 부재를 아웃리거로 사용하기 때문에 아웃리거 벽체의 장기거동도 고려해야 한다. 아웃리거 벽체은 깊은 보의 형태로 전단 응력이 지배적이기 때문에 전단 응력을 받는 콘크리트의 장기거동에 대한 이론 연구를 수행하였고 그 결과를 유한요소해석에 적용하였다. 아웃리거의 장기거동 고려 시 부등기둥축소량과 아웃리거에 작용하는 전단력을 확인하였으며, 설계 변수인 아웃리거의 두께를 변경해가며 해석하였다. 해석 결과 부등기둥축소량은 증가하고 아웃리거에 작용하는 전단력은 감소함을 밝혔으며 아웃리거의 강성이 작을수록 그 효과가 크다는 것을 밝혔다. 이후 아웃리거의 장기거동으로 인해 증가한 부등기둥축소량을 감소시키기 위해 포스트 텐션 공법으로 보강하는 방법을 제안하고 그 효과를 확인하였다. 프리스트레스 도입 직후의 프리스트레스 손실과 장기거동에 의한 프리스트레스 손실을 모두 고려하였다. 해석 결과 포스트 텐션 공법의 뛰어난 부등기둥축소량 저감 효과를 확인하였으며, 프리스트레스의 크기가 증가할수록 그 효과가 증가함을 밝혔다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.255-266
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• 2010

초고층 건물에서 아웃리거를 이용한 횡력저항시스템이 자주 사용되고 있다. 아웃리거가 외부 기둥과 내부 코어를 연결함으로써 외부 기둥이 횡력저항시스템에 참여할 수 있어 구조적 저항능력이 향상될 수 있다. 그러나 아웃리거는 횡력 뿐만 아니라 중력하중의 조절에도 기여할 수 있다. 하중을 메가 기둥으로 전이시키거나 기둥, 벽체, 파일 등의 연직 부재들 간에 중력하중을 균등하게 분포시키며, 기초 시스템에서의 부등침하를 최소화하기 위하여 중력하중의 흐름이 아웃리거 부재에 의하여 변경될 수 있다. 본 연구에서는 100층 이상의 초고층 사례들에 대한 전산구조해석을 통하여 중력하중 조절에 대한 아웃리거의 효과를 분석한다. 아웃리거 유무에 따른 3차원 모델의 구조해석이 수행되며, 기둥과 파일에서의 중력하중 분포 및 기초 침하가 분석된다. 또한, 완공 단계 뿐만 아니라 시공 단계에서의 중력하중 조절에 대한 아웃리거의 효과도 분석된다.