• 제목/요약/키워드: 초고층 구조

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해석과 실험에 의한 합성강관기둥의 내화성능 연구 (Study on Fire Resistance of Steel Columns made up with CFST by Analysis and Experiment)

  • 권인규;김흥열
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2010년도 추계학술발표회 자료집
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    • pp.29-32
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    • 2010
  • 콘크리트 충전 강관기둥부재(이하 CFST)는 대칭성을 유지하는 기하학적 특성과 내부에 충전된 콘크리트의 구조 및 내화성능의 향상으로 최근 초고층 건축물의 주요 요소로 활용되는 추세에 있다. 반면 CFST는 실험적 결과에 의존하는 경향을 보이고 있으나 이는 많은 비용과 시간이 소요되는 단점이 있으므로 강재의 고온특성을 적용한 해석적 결과와의 상관성은 매우 중요한 의미가 있다. 따라서 본 연구의 목적은 CFST 내화성능을 해석 및 실험결과를 활용하여 상호 관계를 파악하고자 한다.

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전산플랫폼을 이용한 초고층구조물의 감쇠장치 최적화 설계 (Optimization Design of Damping Devices for a Super-Tall Building Using Computational Platform)

  • 정보라;이상현;정란;최현철
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.145-152
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    • 2015
  • 본 연구에서는 파라매트릭 모델링 기법을 통해 다양한 대안을 고려할 수 있도록 개발된 StrAuto(이하 전산플랫폼)을 이용하여 감쇠장치에 따른 감쇠비 증가 효과와 풍하중 저감효과를 평가하였다. 비정형 초고층구조물의 수많은 구조시스템 대안 선정을 지원하는 전산플랫폼은 설계자 또는 엔지니어에게 초기 대안을 결정하는데 있어 유용한 도구가 된다. 감쇠장치의 용량 및 추가 요구감쇠비의 크기를 산정하는 과정에서 중요한 원 구조물의 감쇠비에 대한 추정은 풍하중에 대한 실계측 자료를 기반으로 수행된 국내외 관련 연구의 결과를 사용하였다. 감쇠장치는 층간 설치형 수동형 감쇠장치와 질량형 능동형 감쇠장치 두 가지 유형을 고려하였다. 감쇠장치에 의해 추가되는 감쇠비는 FEMA에서 제안한 식을 이용하여 등가 정적 해석을 수행하여 산정하였다. 전산 플랫폼 내부에 감쇠장치의 용량을 최적화하는 알고리즘을 내장함으로써 최적의 감쇠장치 설계안을 자동적으로 도출할 수 있다. 감쇠장치 설치에 따른 물량저감 효과는 풍하중 저감계수로 평가될 수 있으며, 455m 높이의 초고층구조물을 대상으로 제안한 방법의 유효성을 검증하였다. 제안한 방법을 사용하여 비선형 시간이력 해석을 통해 얻어진 지붕층 변위와 층별 전단력을 근사적으로 추정할 수 있음을 확인하였다.

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

  • 감삼도;김태진;곽진이
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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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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장려상 서무영, 이대범, 유주연_ 강원대-초고층건물

  • 한국건축구조기술사회
    • 건축구조
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    • 제13권3호
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    • pp.90-91
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    • 2006
  • 21세기를 맞이하여 한국 건설산업은 새로운 시장환경에 직면할 것으로 예상됨에 따라 이에 부응하는 산업발전과 대국민 역할 증대 방안을 모색하지 않으면 안될 것이다. 무엇보다 전통적인 신축중심의 건설 수요는 장기적으로 성장세가 둔화될 것으로 전망되어 기존 건축물을 대상으로 하는 리모델링에 대한 수요는 이러한 건설수요의 구조변화에 동반하여 나타나는 현상으로 21세기 건설시장을 주도해 나갈 것으로 예상된다. 이러한 발전 가능성을 갖고 있는 2000년대 리모델링 시장의 성장 가능성을 전망하고, 활성화를 위한 구조 방안을 모색하고자 한다.

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복합 튜브 구조시스템의 단위 모듈 개발에 대한 민감도 해석 (Sensitivity Analysis for Unit Module Development of Hybrid tube Structural System)

  • 이연종;박성수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.167-175
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    • 2018
  • 본 연구에서는 튜브 구조시스템의 역학적 특징과 거동에 대한 이론과 모델 연구 등을 고찰하고, 단위 모듈 시스템의 적정성, 최적 위치. 최적 형태를 파악하고, 각 부재의 강성증감에 따른 부재 변수를 고려한 복합 튜브 구조시스템을 통계학적인 개념을 도입한 민감도 방법에 의한 해석을 수행하였다. 구체적인 방법에서 복합 튜브 구조시스템의 전단지연 현상과 횡적 거동에 대한 특성을 비교 고찰하였고, 또한 그 결과 치를 이용하여 향후 있을 초고층 복합 구조시스템의 설계와 실무에 대한 기초 자료를 제시하는데 연구의 목표를 두었다. 연구 결과로는 골조튜브 구조시스템만으로는 초고층 건물의 횡적 거동에는 효과적으로 대치하지 못하므로, 복합 튜브 구조시스템을 구성하여 횡하중 저항요소로 구성부재를 다양하게 변화시켜 검토한 결과, 각 부재 물량대비 가새 부재가 가장 큰 횡적 거동에 대한 영향 요소로 파악되었다. 골조 튜브구조는 물량대비 보가 기둥보다 횡변위 영향에 미치는 민감도의 정도가 크게 나타났고, 가새 튜브구조시스템의 경우는 가새가 물량대비 기둥 및 보와 비교하면 가장 민감한 것으로 나타났다.

초고층 구조물의 지진해석을 위한 지진기록의 조정방법 (Scaling Method of Earthquake Records for the Seismic Analysis of Tall Buildings)

  • 김태호;박지형;김욱종;이도범;고현
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.11-21
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    • 2008
  • 최근 감쇠장치 등을 가진 초고층 건축물의 지진해석에 시간이력해석법이 자주 사용되고 있다. 지진기록은 구조물의 기본 진동주기를 T라 할 때 설계기준에서 요구하는 바와 같이 0.2T에서 1.5T 사이의 스펙트럼 값을 설계응답스펙트럼에 부합하게 조정되어 사용되고 있다. 설계기준에서 제시한 방법으로 조정할 경우 주기가 길어질수록 두 해석법 사이의 응답차이는 커지는 현상이 발생한다. 즉 설계기준에 의하여 조정된 지진기록을 사용하여 시간이력해석을 수행하면 밑면전단력 등은 비슷하지만 변위, 층간변위, 부재력 등은 적게 평가되는 현상이 발생하였다. 이들 결과에 밑면전단력 조정계수를 적용하면 응답이 더욱 작아지는 것을 확인하였다. 이에 본 연구에서는 인공지진을 만드는 데 어려움이 있는 엔지니어들을 위하여 기존 설계기준에 부합하는 지진기록 조정방법을 제시하였다.

재난시 위치식별기술을 활용한 피난 유도에 관한 연구 (A Study on Evacuation Guidance using Location Identification Technology for Disaster)

  • 문상호;유영중;이철규
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권12호
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    • pp.937-946
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    • 2017
  • 인간 생활을 보다 편리하게 하기 위하여 대형 빌딩, 복합상가, 대형 지하시설물 등을 포함한 최근 건물들은 점점 대형화 및 초고층화가 되어 가고 있는 추세이다. 그러나 초고층 건물들이 많이 증가할수록 화재 등 대형 재난에 대한 위험성도 점점 증가하고 있다. 특히, 초고층 건물에 화재와 같은 대형 재난이 발생할 경우에 재실자를 대상으로 신속하고 정확한 피난유도가 이루어지지 않는다면, 인명 피해는 상상 이상으로 엄청날 것이다. 따라서 건물 내부에 있는 재실자들이나 구조가 필요한 사람들을 대상으로 신속한 피난 유도 및 구조가 이루어져야 하며, 이를 위해서는 건물 내부에 있는 사람들의 규모와 위치 식별 및 파악이 선행되어야 한다. 이를 위하여 먼저 건물 내부의 재실자 파악을 위한 기존 위치추적기술에 대한 선행연구를 수행한다. 그리고 이를 기반으로 본 논문에서는 실제 재난 발생 시에 초고층빌딩을 대상으로 위치식별기술을 활용하여 실시간 인원수를 파악하여 밀집도를 개선하고 피난시간을 단축할 수 있는 방안에 대해 연구하고자 한다.

알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 시간의존적 변형에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Time-Dependent Deformation of the Alkali Activated Slag Concrete)

  • 이영준;권은희;박동천
    • 한국건축시공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.457-464
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    • 2015
  • 지속적으로 증가하고 있는 이산화탄소 배출량을 저감시키기 위한 국제사회의 노력과 더불어 건설업계, 특히 시멘트 산업에서 알칼리 활성화제를 첨가한 알칼리 활성 슬래그를 활용하고자 하는 연구가 다수 수행되고 있다. 연구결과로 알칼리 활성 슬래그 모르타르의 고강도화 가능성이 밝혀지면서 초고층 구조물에 대한 적용가능성이 검토되고 있다. 그러나 초고층 구조물의 부재로 사용되기 위해서는 시간의 존 변형 거동에 관한 연구가 중요함에도 불구하고 굉장히 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 OPC와 AAS를 이용한 콘크리트 시험체를 제작하여 크리프와 건조수축을 측정하고 도출된 결과값을 ACI 209R-92, CEB-FIP(1990)의 예측모델을 이용한 비선형 회귀분석을 통해 시간의존 변형 특성을 분석하였다. 각각의 열분석 및 SEM촬영을 통해 변형 발생 메카니즘을 규명하고자 하였다.

초고층 구조물 시공을 위한 고성능 콘크리트의 펌프압송 기술에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Concrete Pumping Technology of High Performance Concrete for the High-Rise Building Construction)

  • 김규동;한천구
    • 한국건축시공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.375-381
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    • 2015
  • 본 연구에서는 초고층 구조물 시공시, 적용되는 규격별 고성능 콘크리트의 특성을 평가하고 60MPa의 고성능 콘크리트를 대상으로 높이가 500m부터 575m인 지점까지 압송계측 결과를 근거로 하여 압송성능과 고성능 콘크리트의 유동특성의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과, 각 규격별 굳지 않은 콘크리트의 물성과 재령 12시간의 초기강도 및 기준 재령에서의 압축강도 및 탄성계수는 모두 품질기준을 만족함이 확인되었다. 또한, 높이별 최대 압송압력은 약 5% 정도씩 증가하였으며, 시간당 토출량도 최소 $25m^3$를 만족하는 것으로 나타났다. 펌프압송 후 콘크리트의 온도증가와 압송전의 콘크리트 소성점도의 크기에 따라 슬럼프 플로우의 손실이 증가됨을 확인할 수 있었다.