• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.2779-2788
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• 2012

현재 주택시장은 주택증가율 상회와 미분양증가, 장기침체로 어려우나 주상복합은 복합화를 위주로 주거시설과 다양한 수요 시설을 조합할 수 있으며 초고층화하여 넓은 오픈스페이스와 우수한 조망을 확보하는 장점을 가진다. 그러나 스카이라인 형성 저해, 건축물의 높이에 의한 문제점이 야기된다. 이에 본 연구는 초고층 주상복합 건축물 입지유형에 따른 높이기준 및 세장비를 제안하는데 목적이 있다. 연구의 방법은 먼저 문헌조사를 통한 용어정리, 선행연구조사를 하고 사례조사로 서울시내의 16개의 사례를 중심으로 도시 계획적 차원과 건축물 단위의 높이와 관련한 사항을 조사하였다. 이를 기준으로 입지유형별 높이기준과 세장비를 제안하여 다음과 같은 결론을 가진다. 첫째, 도시계획적 차원에서 입지유형별 주상복합의 높이는 부도심을 중심으로 시작하여 높아지며, 150m이하에서 200m이상으로 제안이 가능하다. 둘째, 세장비는 초고층건축물과 달리 주상복합의 저층부의 면적이 크므로 1:3 이상으로 계획하여 시각통로를 두어 개방성 및 군(群)의 형성에 통일성 있게 계획한다. 셋째, 초고층 주상복합 건축물과 관련한 높이에 있어 특별건축구역제도 수정 및 초고층 관련 특별법을 제정한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.401-408
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• 2019

본 연구는 건축물 옥상에 설치되는 옥외광고탑의 강풍피해 경감을 위하여, 중저층의 건축물 옥상에 설치되는 광고판에 작용하는 최대풍압력 분포에 따른 광고판의 변형을 CFD 수치해석을 통하여 고찰한 연구이다. 수치해석을 위하여 $(b)20m{\times}(d)10m{\times}(h)30m$의 건물에 광고판이 설치되는 것을 가정하여 기본모델과 광고판의 크기를 변경한 3개의 모델을 사용하여 최대 풍압 형성에 대한 변형을 고찰하였다. 수치해석 결과, 광고판의 모양이 장방형에 가까울수록 수평적인 변형이 지배적으로 발생하며 양단부의 모서리 부분에서 높은 풍압력과 변형이 발생한다. 그리고 광고판의 높이가 클수록 수직적인 변형이 지배적으로 발생하고, 배면에 정압이 형성되는 특징이 있다. 광고판의 폭보다 높이가 낮아지는 경우, 최대 풍압은 중앙부 상부 집중적으로 발생한다. 따라서, 높이와 너비의 비가 1에 가까울수록 최대 풍압의 분포가 안정적이고 풍압에 의한 영향이 비교적 낮다는 결과를 확인할 수 있었다. 이 결과를 토대로 바람의 영향을 막는 구조적인 보강과 높이와 너비의 비가 1에 가까운 여러 개의 광고판으로 전체 광고판을 구성하는 등의 풍압력 발생에 대해 유연한 대응이 필요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.60-67
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• 2021

국토교통부(2018)의 「필로티 건축물 구조설계 가이드라인」에서는 국내 필로티 형식의 다세대 주택과 같이 중저층의 상부벽식 하부 골조구조를 이루고 있는 복합구조의 고유주기를 안전성을 고려하여 상부 벽식구조에 해당하는 식을 적용하도록 제시하고 있다. 그러나 현행 벽식구조의 고유주기 산정 기준식은 주로 휨 거동하는 고층 벽식구조를 대상으로 한 실측 결과를 통하여 제정된 것으로서 벽체가 전단거동을 하는 국내 4층이하 필로티형 다세대 주택에는 적합하지 않을 것으로 사료되며, 또한, Park et al. (2000)은 해석적 연구를 통하여 10층 이상의 복합구조물의 고유주기에서 하부 골조구조의 영향이 상부 벽식구조보다 크게 작용하고 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 중저층 필로티 구조의 고유주기에 미치는 하부골조의 영향을 검토하기 위하여 상부 벽식구조의 전단 및 휨 강성과 하부골조구조의 전단강성을 변수로 하는 대상 구조물들에 대하여 유한요소 모델을 이용한 고유치 해석과 고유주기 산정 근사식 그리고 현행 고유주기 산정 기준식을 이용하여 고유주기를 산출하고 비교하였다. 비교결과 하부골조의 전단강성변화가 상부벽체의 휨 또는 전단강성의 변화보다 건물 전체의 고유주기에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.103-111
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• 2018

This study examines the seismic failure of RC low-rise building structures having irregularities at the ground story during the 15 November 2017 Pohang, Korea, earthquake, $M_w=5.4$, which is the second strongest since the government began monitoring them in 1978 in South Korea. Some 2,000 private houses were damaged or destroyed in this earthquake. Particularly, serious damage to the piloti story of RC low-rise residential building structures of fewer than five stories was observed within 3 km of the epicenter with brittle shear failure of columns and walls due to severe torsional behavior. Buildings below six stories constructed before 2005 did not have to comply with seismic design requirements, so confinement detailing of columns and walls also led to inadequate performance. However, some buildings constructed after 2005 were damaged at the flexible side of the piloti story due to the high torsional irregularity. Based on these results, this study focuses on the problems of the seismic torsion design approach in current building codes.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.14-20
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• 2011

건축물이 고층화되면서 피난을 위한 주요 시설인 피난계단에서는 수직적 구조로 인해 연돌효과의 영향이 크게 발생하고 있다. 동절기에 연돌효과로 인한 계단실의 압력상승으로 피난문을 열고 대피하는데 어려움이 있고, 피난계단의 연기안전을 위한 급기가압 제연시스템의 운전성능에 교란이 발생되기 때문에 피난계단에서의 연돌효과를 저감시켜야 더욱 안전한 대피환경을 제공할 수 있다. 본 연구에서는 고층 건물에서의 현장실험을 통해 피난계단에서의 연돌효과를 저감시킬 수 있는 방안을 도출하였고, 네트워크 모델을 사용한 수치해석을 수행하여 정량적이고 상세한 설계방안을 제시하였다. 현장실험 결과 피난계단의 저층부에서 피난계단으로 공기가 급기되고 고층부에서 피난계단의 외부로 공기가 배기되도록 공기의 흐름을 생성시켜 준다면 고층 건물의 피난계단에서의 연돌효과가 저감될 것으로 예측된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.454-457
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• 2011

본 논문에서는 국내에서 아직 기준이 마련되지 않은 제진설계에 대한 접근을 소개하였다. ASCE 7-05 기준에 근거하여 국내 5층 규모의 철근콘크리트 신축 건물에 제진 설계를 수행하였다. 우리나라의 현행 기준을 만족하면서 효과적인 제진 시스템 설계를 위한 방법을 소개한다. ASCE 7-05 기준에서는 제진 구조물 해석 시 부재력이 공칭강도의 1.5배를 초과하지 않은 경우 경계비선형 해석을 허용하고 있다. 이 때의 제진 설계 프로세스는 기존의 중력하중 및 등가정적하중의 75%에 의한 단면을 가정하여 부재설계를 실시하고, 선형 시간이력 해석을 통해 제진장치 및 가새를 설계한다. 이후 우리나라 실정에 맞도록 보정된 인공 지진파를 입력하여 경계비선형 해석을 실시하고, 밑면 전단력 및 층간변위 등의 만족여부를 검토한다. 이 때 목표성능을 완전탄성설계 또는 유사탄성설계로 정하여 목표성능을 만족하는지도 검토하여야 한다. 본 논문에 적용한 신축 건물은 유사탄성 설계를 위해 경계비선형 해석을 실시하였고, 가장 효과적인 제진 설계를 위해 댐퍼의 종류, 설치방법, 개수, 변위 증폭비 등을 변수로 한 case study를 진행하였다. 해석 결과 목표성능을 만족하는 범위 내에서 가장 효과적인 제진 설계는 점성댐퍼, 이층 토글형태, 증폭비 2.0, 총 8개의 댐퍼를 설치하는 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제20권7_spc호
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• pp.553-560
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• 2016

After an earthquake occurred in the Gyeongju, 2016, many low-story buildings have been questioned in terms of the seismic performance since mostly they have been exempted from the seismic design requirement since 1988. In this study, a 3-story moment resisting frame (MRF) building was analyzed and evaluated the seismic performance. Due to the insufficient seismic performance required for the seismic performance levels, three different seismic retrofit schemes were proposed and their seismic performances were re-evaluated. While steel brace and open shear wall retrofit systems mainly focused on the strength retrofit, the VES damper retrofit system is mainly to enhance the energy dissipation capacity of the system and resultes in the increased ductility. The original building and 3 retrofitted buildings were evaluated using the nonlinear static and nonlinear dynamic analyses and suggestions were proposed. Through the analysis of nonlinear time history and push-over using MIDAS/Gen program, damages of the building in terms of top story and average story drift and effect of reinforcement were analyzed.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.53-62
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• 2017

This study aims to establish a seismic resistance performance evaluation method that makes sure to secure the seismic resistance performance of the existing mid-low story reinforced concrete structures. This study focuses on the development of the seismic resistance performance evaluation method for the overall seismic resistance performance evaluation on the buildings by applying fuzzy theory. This seismic resistance performance evaluation method considers the mutual relations among the type of force, the type of member, the type of story, and the states of deterioration of the buildings. The total seismic resistance performance index from this method was calculated by the intensity weight of each evaluation item, fuzzy measure, fuzzy integration. Moreover, the evaluation methodology was established in this study to identify the performance level of the Immediate Occupancy, Life Safe, Collapse Prevention by applying the fuzzy theory.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4580-4586
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• 2013

대부분의 학교 건물은 내진설계기준이 적용되기 이전인 1988년 이전에 설계되었으며, 이후에 지어진 학교의 경우도 내진설계 적용대상에서 제외된 5층 이하의 건물로서 내진성능이 없을 것으로 판단된다. 건물의 특성상 많은 아이들이 밀집하여 있고, 재난 시 대피시설로 이용된다는 점에서 학교 건물의 내진성능보유는 특히 중요하다. 본 연구에서는 우리나라 학교건물의 대표적인 유형을 모델구조물로 선정하여 학교건축물에 대한 내진성능 평가를 수행하였다. 보유강도와 보유성능을 기초로 내진성능을 평가한 결과 모두 내진성능이 미흡한 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권5호
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• pp.483-493
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• 2021

도시 인구의 과밀화로 고층 건물에 대한 폭발적인 수요와 공급이 발생하였다. 고층 빌딩은 각 도시의 구심점으로 도시 이미지를 제고하는데 기여하고 있으나 연돌효과로 인해 승강기 문의 오작동, 외벽의 문과 창문 개폐의 어려움, 상층부로 확산하는 연기와 악취, 소음, 에너지 손실, 화재 및 오염물질의 급속한 확산 등 예기치 못한 다양한 문제를 야기하고 있다. 본 연구에서는 초고층 건축물을 수직조닝별로 구분하여 연돌효과의 원인과 해결방안을 분석하고 설계와 시공 방안으로 도출하였다. 외기를 차단하는 초기 계획과 정밀한 시공을 통한 기밀성 확보를 통해 저층부에서 유입되는 기류를 능동적으로 차단하여 건물의 내·외부 기밀성을 확보하는 방안을 모색하였다. 설비적 해결대책은 연돌효과로 인한 특정 현상을 줄이기 위한 대책이 될 수 있으나 이에 따른 2차 피해의 가능성이 높기 때문에 최소한으로 적용해야 한다. 따라서 본 연구는 연돌효과의 원인과 대책방안을 수직 조닝별로 설계적, 시공적 대책을 제시함으로써 체계적인 연돌효과 관리의 필요성을 역설하였다. 또한 본 연구가 설계 및 시공뿐만 아니라 건물 유지관리에도 도움이 되기를 기대한다.