• Title/Summary/Keyword: 저층구조물

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Seismic Evaluation of Low-rise RC Building in korea (국내 저층구조물의 내진성능평가)

  • Park, Jin Hwa;Ahn, Tea Sang;Seo, Hyun Sik;Kim, Sang Dea
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.29-29
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    • 2011
  • 국내에서 기존건축물의 내진성능평가 기법이 연구되기 시작한지 20여 년간 다양한 평가방법이 제안되었다. 그러나, 제안된 평가방법은 미국이나 일본의 평가 방법을 도입 및 수정하는 내용이 주가 되어 국내실정에 맞지 않는 부분도 많이 발견되었다. 따라서 국내에서 제안된 기존 건축물의 내진성능 평가기법, 지진피해예측에 근거한 보강건축물의 합리적인 선정방법 및 이들 건축물에 적합한 내진보강방법 등의 연구는 아직까지 초보적인 단계라고 할 수 있다. 이에 본 연구의 목적은 이러한 평가 기법을 적용한 국내 저층구조물의 내진성능을 평가하는 것이다. 저층구조물의 내진성능을 평가하기 위하여 1988년 내진설계가 도입되기 이전에 건립된 4층 규모의 학교구조물을 해석대상 구조물로 선정하였다. 대상 해석구조물의 내진성능평가는 일본의 내진성능 평가법을 참고하여 평가절차가 다소 복잡한 부분을 국내 실정에 맞게 개선시킨 내진화 우선도 평가방법과 정밀한 내진성능을 평하는 방법으로 세계적으로 널리 사용되고 있는 ATC-40 성능평가방법에서 등가단자유 모델로 변환 과정에서 등가유효감쇠 및 등가유효주기 산정 관계식의 문제점을 개선한 FEMA-440의 선형화 성능평가방법(Linearization Method)을 사용하여 구조물의 성능을 평가하였다. 내진 성능 평가를 위해 현재 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 구조물 비선형 전용 해석 프로그램인 Perform-3D를 이용하여 해석을 수행하였다. 본 연구를 통해 기존 저층구조물로 선정한 학교구조물에 대한 내진성능을 평가한 결과, 내진화 우선도 평가법 및 FEMA-440의 내진성능 평가는 유사한 경향의 결과를 나타내었고, 두 평가결과를 요약하면 Y방향은 보와 기둥에 끼인 조적벽체의 영향으로 별도의 내진성능이 향상 보강이 필요없으나, X방향은 창문하부 허리 조적벽 등의 영향으로 다소 취성적인 내진성능을 보유하고 있어 충분한 내진성능 확보를 위한 추가적인 보강이 필요한 것으로 판단된다.

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Application of non-linear Seismic Isolators in Regular and Irregular Buildings (정형 및 비정형 건물에 대한 비선형 면진장치의 적용)

  • 김대곤;이동근;정재;남궁계홍
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.37-44
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    • 2001
  • 면진기술은 주로 저층 구조물의 내진설계에서 적용되는 방법으로 건물과 기초사이에 면진장치를 설치하여 상부로 전달되는 지진하중을 효과적으로 감소시킨다. 그러나 이 방법은 중.고층 구조물에 그대로 적용하기에는 여러 가지 기술적 문제가 따르므로, 구보물의 중간층 일부를 분리시켜 상부로 전달되는 지진력을 감소시킬 수 있을 것이다. 본 노문에서는 저층 뿐만 아니라, 중.고층 정형구조물의 주상복합건물과 같은 비정형 구조물에 대하여 구조물의 중간층 일부를 비선형 면진장치로 면진시키고 그 효과를 분석하였다. 이러한 중간층 면진 구조물의 경우, 고정기초 구조물에 비하여 적은 층간변위나 층전단력이 발생하였으며, 특히 주상복합건물에서 상당한 효과를 볼 수 있었다.

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A Study on the Exclusion Threshold Condition of the Riprap in the Bypass Pipe by 3D Numerical Simulation (3차원 수치모의를 통한 저층수 배사관 내 유입된 사석의 배제 한계조건에 대한 연구)

  • Park, Sun Bin;Jeong, Seok il;Lee, Seung Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.132-132
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    • 2017
  • 큰 하상계수를 가지는 국내 중소하천의 특성상 농업용수 등의 수자원 이용을 위해 국내에는 약 10,000개 정도의 하천 횡단구조물이 설치되어 있다. 그러나 느려진 유속으로 인하여 횡단구조물 상류에 유사가 퇴적될 확률이 높아지며, 이러한 유사는 부착된 오염물에 의한 수질 및 하상오염, 좁아진 유수단면적에 의한 통수능 저하로 발생하는 홍수위 증가 등 많은 위험성을 내포하고 있다. 이에 대한 해결책 중의 하나로 저층수 배사관(bypass pipe)을 활용하여 쌓여진 유사를 하류로 흘려보내는 방법이 있다. 저층수 배사관은 횡단구조물 상류와 하류의 하상을 연결하는 관으로써 상류와 하류의 수두차에 의해 흐름 특성이 결정된다. 하지만 배사관 내 사석이 유입되어 배제되지 않는 경우 배사관의 효율이 현저하게 저하될 가능성이 있다. 본 연구에서는 FLOW-3D를 이용하여 배사관내 사석이 유입되었을 때, 어떠한 조건에서 배제되고 배제되지 않는지를 명확히 하고자 한다. 하상이 평탄한 수로$(13.0(L){\times}5.0(B){\times}1.0(H)m)$를 재현하였으며, 배출관의 직경은 10cm로 결정하였다. 사석의 종류는 4가지(3cm, 5cm, 7cm, 9cm)로써 이를 고려하여 격자크기를 0.5cm로 결정하였다. 이는 사석의 구형형상이 충분히 잘 재현될 수 있는 격자크기이다. 모의 수행은 하류의 수위를 변화시켜가며 수행하였다. 저층수 배사관 내 유동 특성이 상류와 하류의 수두차에 의해 결정되기 때문에, 모의의 효율성을 위해 상류의 수위는 일정한 값으로 진행하였다. 모의 결과 수위차가 클수록 배제가 잘되는 경향을 보였다. 입자의 크기와 상하류 수위차를 무차원화 한 변수를 결정하였다. 분석결과 이 변수가 일정 값을 넘어서는 경우 배제가 되며, 반대로 이 값을 넘어서지 못한 경우 배제가 되지 않음을 확인하였다. 향후 다양한 관의 형상에 대해서도 배사관 내 한계조건을 도출하여, 저층수 배사관의 설계 및 시공에 도움이 되고자 한다.

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The Flow Characteristic Variation by Installing a Movable Weir having Water Drainage Equipment on the Bottom (저층수 배출식 가동보 설치에 따른 흐름특성)

  • Choi, Gye-Woon;Byeon, Seong-Joon;Kim, Young-Kyu;Cho, Sang-Uk
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.8 no.3
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    • pp.117-122
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    • 2008
  • Generally, water is taken through channels and rivers, in which there are many weirs and structures, which cross rivers and temporally hold up water. But this way has its own shortcomings. It is main reason that the water flows through structures, and backwater come into being. So it causes many water quality problems and some flood side-effects and so on. In this study, among the various movable weirs, we installed bottom-discharged and air pressure movable weir in the experimental channel. And we analyzed flowing influence, which is followed by the angle variation of movable weir. We also make further study the flow characteristic variation followed by installing entrance at the bottom to discharge the bottom water. The analysis result was that installed weir angle was increased, and the discharge also gradually increased. The installed weir angle depended on the water quantity, which can be excluded in the bottom. In case of velocity, there was increased as maximum 21.9 times, according to there is entrance or not at the bottom. And in case of water level, it showed the water level of locally above the average decrease in the upper river of weir.

A Experimental Study on Exclusion Ability of Riprap into Bypass Pipe (저층수 배사관 내 유입된 사석 배출능력에 대한 연구)

  • Jeong, Seok Il;Lee, Seung Oh
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.37 no.1
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    • pp.239-246
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    • 2017
  • There are various transversal structures (small dams or drop structures) in median and small streams in Korea. Most of them are concrete structures and it is so hard to exclude low-level water. Unless drainage valves and/or gates would not be installed near bottom of bed, sediment from upstream should be deposited and also contaminants attached to the sediments would devastatingly threaten the water quality and ecosystem. One of countermeasures for such problem is the bypass pipe installed underneath the transversal structure. However, there is still issued whether it would be workable if the gravels and/or stones would roll into and be not excluded. Therefore, in this study, the conditions to exclude the rip stone which enter into the bypass pipe was reviewed. Based on sediment transport phenomenon, the behavior of stones was investigated with the concepts from the critical shear stress of sediment and d'Alembert principle. As final results, the basis condition (${\tau}_c{^*}$) was derived using the Lagrangian description since the stones are in the moving state, not in the stationary state. From hydraulic experiments the relative velocity could be obtained. In order to minimize the scale effect, the extra wide channel of 5.0 m wide and 1.0 m high was constructed and the experimental stones were fully spherical ones. Experimental results showed that the ratio of flow velocity to spherical particle velocity was measured between 0.5 and 0.7, and this result was substituted into the suggested equation to identify the critical condition wether the stones were excluded. Regimes about the exclusion of stone in bypass pipe were divided into three types according to particle Reynolds number ($Re_p$) and dimensionless critical shear force (${\tau}_c{^*}$) - exclusion section, probabilistic exclusion section, no exclusion section. Results from this study would be useful and essential information for bypass pipe design in transveral structures.

Full Strength Capacity Connection Design for Medium-Low Rise Braced Steel Structure (가새 골조를 가진 중·저층 건물 접합부의 전강도 설계)

  • Shin, Jeong-Cheol;Sun, Sung-Min;Chung, Young-Woo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.23 no.1
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    • pp.1-12
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    • 2011
  • Due to the concept of "full-strength capacity connection," the pushover analysis method became an issue in designing steel connections. It is difficult to apply practically, however, because engineers are unfamiliar with such method. Moreover, there have been insufficient representative studies on them because most of the past pertinent studies were performed based on high-rise and/or virtual structures. As such, for this study, an actual(now in process) steel structure, a medium-low-rise industrial building, was selected. To perform pushover analysis, it was suggested that lateral load patterns be used in a simple and clear manner for three- and two-dimensional analysis models. A new hinge property was also suggested to prevent erroneous connection design results that can occur in the design process. The suggested load patterns showed almost the same results regardless of the model that was used, from which the obtained load patterns were different. This result implies the validity of the suggested load patterns. As for the suggested hinge property, the structural analysis yielded sound and reasonable results, which confirmed the validity of the proposed hinge property.

Feasibility Evaluation of CHS Diagrid Systems for Low/Mid-Rise Building Structure (원형강관 다이아그리드 시스템의 중저층 건축구조물 적용 타당성 평가)

  • Gam, Sam-Do;Kim, Tae-Jin;Kwak, Jin-I
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.84-87
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    • 2009
  • 본 논문에서는 최근 초고층 건축물에 많이 활용되어지는 기둥-가새 시스템인 다이아그리드 시스템을 활용하여 중저층 건축물에 적용가능성을 평가하였다. 본 시스템은 튜브구조의 형태로 횡력에 대한 저항력이 우수하며 중력하중과 황하중을 기초와 지반에 안전하게 하중을 전달한다. 다이아그리드는 경사기둥과 보를 반복적으로 삼각형 형태로 배치되어 중력하중을 받을 경우 수직부재는 압축력을 보는 인장력을 받게 된다. 경사기둥과 보를 연결하는 접합부는 H-형강으로 설계 시 제작이 복잡하고 외관이 좋지 않다. 하지만 원형강관을 사용 할 경우 복합하지 않은 형태로 설계가 가능하고 외관이 우수하기 때문에 외부에 노출이 가능해진다. 또한 원형강관은 개방형 단면 부재에 비해 압축좌굴과 비틀림에 대한 성능 등이 우수하여 구조적인 성능이 우수하다. 원형강관을 이용하여 다이아그리드 시스템이 고층 건축물 뿐만 아니라 중저층 건축물에도 적용 타당성을 검토하였으며 원형강관 접합부 설계는 한계상태설계법이 사용 된 KBC2008(안)을 이용하여 설계하였다.

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A comparative study on dynamic behavior of high-rise building and low-rise building considering SSI analysis (SSI 해석을 고려한 초고층 및 저층 건물 동적거동 비교 연구)

  • You, Kwang-Ho;Kim, Seung-Jin
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.20 no.6
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    • pp.973-987
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    • 2018
  • Most of the previous seismic analyses have been carried out by separating the ground and structures, and there is a lack of comparative study on the dynamic behavior of high-rise and low-rise buildings. Therefore, in this study, the sensitivity analysis was performed with selected parameters by using a finite element analysis program in order to grasp the dynamic behavior of high-rise and low-rise buildings. As a result, it was turned out that the horizontal displacement, the interstory drift ratio, and the bending stress of a high-rise building were more affected by a long seismic wave than a low-rise buildings. Also, the weak parts of a high-rise and low-rise building were more affected by type of seismic wave than the ground conditions. Therefore, it is inferred that it will be helpful for seismic designs to consider the influence of ground conditions and seismic wave type on buildings.

Seismic performance evaluation of piloti-type low-rise RC apartment building (저층 RC 필로티형 집합 주택의 내진 성능 평가)

  • Lee, Han-Seon;Lee, Jeong-Jae
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.253-256
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    • 2008
  • The objective of this study is to evaluate the seismic weakness of existing nonseismic low-rise piloti-type apartment buildings which have the irregularities of weak story, soft story, and torsion simultaneously. A prototype 4-story RC building was selected, analyzed using linear dynamic procedure and finally evaluated according to the acceptance criteria of FEM356. This building satisfies the criteria.

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