• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.3
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• pp.289-296
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• 2009

Natural frequency is a key parameter to determine the seismic and wind loading of tall flexible structures, and to assess the wind-induced vibration for serviceability check. In this study, natural frequencies and associated mode shapes were obtained from measured acceleration data and system identification technique. Subsequently, finite element(FE) models for a tall reinforced concrete buildings were built using a popular PC-based finite element analysis program and calibrated to match their natural frequencies and mode shapes to actual values. The calibration of the FE model included: 1) compensation of modulus of elasticity considering the mix design strength, 2) flexural stiffness of floor slabs, and 3) major non-structural components such as plain concrete walls. Natural frequencies and mode shapes from the final FE model showed best agreement with the measured values.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.26 no.5
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• pp.615-625
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• 2014

Excessive long-term slab deflection caused by construction load is a critical issue for the design of concrete slabs, as long span flat plates become popular for tall buildings. In the present study, the effect of construction load causing early slab cracking on the long-term deflection was theoretically studied. On the basis of the result, a numerical analysis method was developed to predict the long-term deflection of flat plates. In the proposed method, immediate deflection due to slab cracking and long-term effect of creep and shrinkage were considered. To verify the construction load effect, long-term slab deflections were measured in actual flat plate buildings under construction. The results showed that the immediate deflection due to the construction load increased significantly the long-term deflection. The proposed method was used to predict the deflections of the buildings. The results were compared with the measurement results. The predictions agree well with the long-term deflections of flat plate affected by construction load.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.13 no.1
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• pp.29-40
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• 2001

Steel frames are increasingly used in commercial buildings. and most steel frames are designed to achieve composite action with the concrete floor slab. The advantages of 'composite construction' are now well understood in terms of structural economy. good performance in service. and ease of construction. But. these conventional composite construction system are difficult to apply steel framed apartment due to their large depth. So. in this study we developed Semi Slim Floor system which could reduce the overall depth of composite beam. Semi Slim Floor system is a method of steel frame multi-story building construction in which the structural depth of each floor is minimised by incorporating the steel floor beams within the depth of the concrete floor slab. Twelve composite slab specimens with different deck-type. slab width. with or without stud bault and concrete topping thickness were tested to evaluate the flexural capacity.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.25 no.6
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• pp.667-674
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• 2013

Improving the earthquake resistance of buildings through seismic retrofitting using steel braces can result in brittle failure at the connection between the brace and the building, as well as buckling failure of the braces. This paper proposes a new seismic retrofit methodology combined with glass fiber sheet (GFS) and non-compression X-brace system using carbon fiber (CFXB) for reinforced concrete buildings damaged in earthquakes. The GFS is used to improve the ductility of columns damaged in earthquake. The CFXB consists of carbon fiber bracing and anchors, to replace the conventional steel bracing and bolt connection. This paper reports the seismic resistance of a reinforced concrete frame strengthened using the GFS-CFXB system. Cyclic loading tests were carried out, and the hysteresis of the lateral load-drift relations as well as ductility capacities were investigated. Carbon fiber is less rigid than the conventional materials used for seismic retrofitting, resulting in some significant advantages: the strength of the structure increased markedly with the use of CF X-bracing, and no buckling failure of the bracing was observed.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.10 no.1 s.47
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• pp.1-8
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• 2006

Nonseismic designed RC frame have a possibility of shear failure because of deficiencies of reinforcing details. To model the shear failure in numerical analysis, shear strength degradation models which Include Moehle's and ATC 40 are compared and applied to push-over analysis. For numerical analysis, three storied building frame is selected and designed according to Korean Concrete Design Code(2003). As results, It is shown that Moehle's shear strength degradation model estimates the shear strength lower than NZSEE model and has less variation than ATC 40 model and all the shear strengths of models are greater than the nominal shear strength of ACI 318. Also, from the numerical analysis, it is pointed out that there may be great difference in lateral drift capacity if a different shear strength model is used. And the capacity can be severely underestimated if the restraining model of plastic rotation of ATC 40 is used, compared to the use of shear spring model for shear degradation.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2008.04a
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• pp.225-228
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• 2008

This paper presents out-of-plane shear strength models for composite wall with steel plates based on limit theorem in the framework of the plasticity theory. The formulas proposed by JEAG 4618 need to be reconsidered with a couple of limitations; ignoring the effect of bond stress generated by studs in the process of calculating arch action, illogically discriminating between concrete shear cracking strength and arch strength by algebraic relation in short shear span ratio(0-2.0). In most cases, reinforcement ratio is not sufficient to yield, as a result, arch strength is determined by accounting equilibrium including both bond strength and concrete compressive strength. We conducted experimental research assuming that SC wall is a continuous beam under the simplified loading patterns, changing main valuables involving the number of studs, stirrups. The results show good agreements with the formula and we quoted the test results of JEAG.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.12 no.5
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• pp.1-10
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• 2008

A series of shaking table tests were conducted on a 1:12 scale model using scaled Taft N21E earthquake records to investigate the seismic performance of a 17-story high-rise reinforced concrete building structure with a high degree of torsional eccentricity and soft-story irregularities in the bottom two stories. The main characteristics of the behaviors were: (1) a sudden change of the predominant vibration mode from the mode of translation and torsion to the torsional mode after the flexible side underwent a substantial inelastic deformation; (2) an abrupt increase in the torsional stiffness during this change of modes; (3) a warping behavior of the wall in the torsional mode; and (4) a unilateral overturning moment in the transverse direction to the table excitations. In this study, efforts were made to simulate the above characteristics using a nonlinear analysis program, Perform3D. The advantages and limitations are presented with the nonlinear models available in this software, as they are related to the correlation between analysis and test results.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.320-320
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• 2022

기후변화와 도시화로 인한 영향으로 도시의 폭우, 폭염을 비롯한 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 시가화 지역의 높은 불투수율은 도시홍수를 야기한다. 이러한 현상을 완화하기 위해 도시지역에서는 그린인프라와 저영향개발이 도입되고 있다. 그 중 지속가능한 발전을 위한 필수요소로 자리매김한 옥상녹화는 도시에 위치한 건물의 상층부와 내부의 온도를 낮춤으로써 에너지절감효과와 강우 시 빗물을 저류함으로써 우수유출 저감효과, 그리고 도시 공간 내 녹지도입으로 인한 이산화탄소 배출 저감 효과 등을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 열섬현상완화와 유출 저감의 방안 중 하나인 옥상녹화(Green roof)의 효과를 정량적으로 평가하기 위해 콘크리트로 이루어진 동일한 제원의 실험동을 구축하고, 실험동 내외부의 온도, 습도, 강우, 풍속, 일사량 등의 기상자료를 측정할 수 있는 센서를 설치하였다. 각 실험동에서 측정된 기상요소를 Flux Profile Method를 적용하여 공간 내에 있는 열에너지의 총량인 순복사열을 구성하는 현열속, 잠열속, 토양열속(H, LE, G)을 산정하였다. 또한 에너지 평형에 따라 산정된 각 실험동의 열속과 지표면 복사량 관측자료을 정량적으로 비교하여 옥상녹화의 적용성을 평가하였다. 2021년 7월 21일부터 2021년 7월 28일 까지 모니터링한 결과 옥상녹화의 열 효율은 일반 콘크리트 지붕에 비해 실내온도가 최대 6.83℃ 낮게 나타나며 이는 여름철 건물 내부의 온도조절에 필요한 에너지 저감효과를 볼 수 있다. Flux Profile Method를 적용한 결과 옥상녹화의 전체 열속 중 현열속 28.5% 잠열속 70.7%, 토양열속 0.5% 의 복사량 분포를 보였고, 일반 콘크리트 지붕은 현열속 45.3%, 잠열속 38.6%, 토양열속 16.2% 으로 나타났다. 이와 같은 방법은 옥상녹화의 정량적 평가를 가능하게 함으로서 향후 기후변화 대응방안 및 전략 수립 시 옥상녹화의 온도저감효과 분석에 적극 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.157-157
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• 2021

2015년 파리에서 체결된 파리협정은 1850년 대비 2100년까지의 지구 평균기온 상승을 1.5℃ 이내로 제한하기 위해 5년마다 참여국에 상향된 온실가스 배출 감축 목표를 제출하게 하고, 탄소 배출 및 온도상승 저감 목표 달성을 위해 도시 내 그린인프라를 적극적으로 도입하는 등 국제사회 공동의 종합적인 이행을 예정하고 있다. 그린인프라의 유형 중 하나인 옥상녹화(Green Roof)는 기후변화 적응을 위한 도시 인프라 구축 방법의 하나로 국내에서도 많은 각광을 받고 있다. 옥상녹화(Green Roof)는 도시의 불투수층인 지붕 면적을 모두 혹은 일부 식생으로 덮어 표면층에 추가의 투수층을 조성하는 것을 지칭한다. 옥상녹화의 경우 별도의 토지면적 확보가 필요하지 않고 기존의 시설물에 추가적인 설치가 가능해 여분의 토지가 부족한 도심지의 녹지 확보를 위한 친환경적인 그린인프라로 각광받고 있다. 현재까지 옥상녹화(Green Roof) 관련 국내 연구 현황은 '옥상 녹화의 공법'을 다룬 비율이 높고 실증적인 결과를 가진 선행연구가 거의 없다. 따라서 본 연구는 동일한 조건하에 4개의 실험동을 설치하고 동질성 검사를 한 후 옥상에 설치된 재료[일반 콘크리트(Bare Concrete), 고반사 도장(High Reflective Paint), 사사(Short Bamboo), 잔디(Grass)]에 따른 건물 내 온도 변화 저감효과에 대한 분석을 수행하였다. 2020년 8월 17일부터 22일까지 측정된 지붕 표면 평균 최고온도 모니터링 결과를 일반 콘크리트 지붕과 비교했을 때. 고반사 도장 지붕의 경우 8.26℃, 옥상녹화(사사, short bamboo) 지붕의 경우 7.21℃, 옥상녹화(잔디, grass)의 경우 10.8℃ 낮은 것으로 측정되었다. 또한 실내 천정 표면 평균 온도의 경우 콘크리트 지붕과 비교하여 고반사 도장 지붕은 6.46℃, 옥상녹화(사사, short bamboo) 지붕은 13.52℃, 옥상녹화(잔디, grass)는 13.3℃ 낮은 것으로 나타났다. 본 연구결과는 옥상녹화의 온도저감 효과를 정량적으로 제시하고 있어, 향후 기후변화 대응 및 적응 전략적 수립에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Institute of Educational Facilities
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• v.3 no.3
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• pp.59-70
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• 1996

장안초등학교는 한국전쟁 이후인 1955년에 개교된 초등학교이다. 처음에는 8학급의 가교사시설에 18학급으로 편성되어 초기부터 시설이 양적으로 부족하였다. 또한 이 지역의 학생수 증가로 거의 매년에 걸쳐 학급수의 증가와 교실증축이 함께 이루어 졌다. 현재 건물의 건립년도를 살펴보면 1965년 6월에 처음 신관 1층 부분이 건설되어 70년대와 80년대에 걸쳐 꾸준히 증축되어 왔으며, 대지 동측의 별관은 1993년 12월에 건설된 새건물로, 학교교사 건물이 30년된 건물과 최근의 건물이 함께 공존하고 있다. 철근콘크리트 건물이 구조적으로는 100년도 견딘다 하지만 실제로는 약 30년이면 콘크리트의 산성화가 가속화되면서 구조적으로 안전하지 못하다는 학설이 인정되어, 최근 30년이 경과된 학교 건축의 재건축이 사회적 문제로 대두되고 있다. 실제로는 25년이상 경과된 건물에서도 구조적인 하자가 발생하는 예 가 많아 교육부에서는 대체로 25년이상 경과된 건물에 대하여 재건축을 실시하고 있다. 장안초등학교는 20년에서 30년 경과된 건물이 많은 부분을 차지하는 관계로 재건축이 실시되는 예이다. 아직까지 사용이 가능하다고 판단되는 건물은 본관의 남측부분의 교사(1983년 증축)과 신관의 우측부분(1985년 9월 23일 증축)과 별관(1993년 12월 14일 신축)교사동을 들수 있다. 때문에 이 부분에 대하여 철거할 것인가 혹은 그대로 사용할 것인가에 대한 의견이 있어, 최종적으로 별관은 그대로 사용하는 것을 원칙으로 하고 본관 남측부분은 가장 마지막 건설시기에 철거하고 신관 우측부분은 규모가 작아 철거하기로 하였다. 학교건축은 다른 일반건물과는 달리 교육이라는 기능을 충분히 발휘할수 있는 공간구성이 필수적이라 할수 있다. 여기서 말하는 교육이란 예전의 주입식 교육이 아니라 21세기를 바라보는 정보화 세계화를 지향하는 교육으로 학생 개개인의 창의성과 자주성을 발휘시킬수 있는 교육이라는 점에 대하여 의견은 없을 것이다. 이러한 교육이란 다양한 교육방법을 전제로 하며 하나의 학년을 하나의 학습그룹으로 생각하는 것은 중요한 출발점이 될 것이다. 한 학년의 그룹을 교대상의 기본으로하여 이러한 그룹에 대하여 일제학습, 그룹학습, 팀티칭, 개별학습이 이루어 질수 있는 공간을 제공하는 점을 본 장안초등학교 기본계획에서 출발점으로 하였다. 물론 학교전체 학생을 콘트롤할 수 있는 교육방법도 존재한다. 선진 외국의 예를 살펴보면 아동의 능력별 교육을 위하여 무학년제(Non-Grade)를 도입하는 경우도 있지만 아직 우리나라에서는 학급단위가 중요시되고 있다. 이 학급단위는 교육단위이면서 생활지도 단위이기도 하다. 이러한 점을 인식하여 학교건축의 간장 기본 단위가 되는 보통교실 계획을 보통교실과 오픈스페이스를 연속시킨 유니트로 계획하여 일제학습, 그룹학습, 팀티칭, 개별학습 등이 이루어 질수 있도록 하였다. 실제로는 36학급을 계획할 경우, 한학년의 6개 학급이 하나의 공통된 공간내에 그룹핑 되는 것이 바람직하지만(제3안의 배치에서 제안하여 보았지만 북측교실, 오픈스페이스의 통로화등의 문제점이 있었다), 그 규모가 너무 커서 3개학급을 하나의 유니트로 하였다. 물론 한학년이 동일한 층에 배치시켜 서로의 관련성을 높게 하였다. 특별교실 계획은 보통교실과의 관련성과 장래 지역개방의 역할을 고려하여 계획하여야 할 것이다. 장안 초등학교의 경우는 별관을 그대로 사용 한다는 조건이 있기 때문에 기존의 편복도 형식의 교실에서는 보통교실 계획의 어려움이 있어 특별 교실동으로 고려하였다. 때문에 지역개방에 대해서는 문제점을 안고 있다. 체육관은 기준령에는 권장시설로 되어 있지만 학교시설에 필수적인 시설이라 생각한다. 체육은 국민건강에 직결되기 때문이다. 또한 체육관 건설은 실외체육 실내체육에 대응할 뿐 아니라 학교 행사등에 유용히 사용되기 때문에 더욱 필요시설이라 할수 있겠다. 또한 지역개방을 위하여 정문 혹은 후문 가까이에 배치시키는 것은 필수적이다. 별관, 체육관, 운동장, 후문측에 12학급용의 단독건물 등의 기본적인 제약조건을 고려하여 배치하자면 자연히 교실동들이 분산되는 결과를 낳게된다. 이러한 각각의 교사동을 A동을 중심으로 구름다리로 연결하여 동선의 불편함을 해소시켰다. 주차장은 후문 가까이에 약 10정도의 주차공간이 확보가능하다. 이외에는 운동장을 사용하는 방법과 체육관의 1층부분을 필로티로 하여 그곳에 20대 정도 주차시키는 방안이 있다. 주차는 많을수록 편리는 하겠지만 제한된 대지에 모두 만족 시켜주기는 불가능하다. 공공용의 주차와 소방에 필요한 동선이 요구된다. 특히 도심주차난을 생각할 때는 차라리 적극적으로 지하주차장을 계획하는 방안이 있을 것이다. 마지막으로 현재 67학급은 초대형 규모로 초등학교 규모로는 적합하지 못하다. 장래를 고려하여 48학급에서 최종적으로 36학급으로 계획하였으나 한동안은 67학급이 그대로 유지될 것으로 보인다. 신설 초등학교가 가까운 시기에 개교될 것을 기대한다.