Thanks to the characteristic of high-rise buildings, the increase of wind speed according to the height of a building makes it possible to use high wind power resources, many countries led by some advanced nations are recently making steady and persistent effort in introducing small wind turbine systems as a step to lower electric power load in high-rise buildings. The aim of this research is to propose an optimum application process of a small wind turbine system in high-rise buildings. To achieve this goal, the case studies on the applications of high-rise and tall buildings were conducted and the best application among them was selected. On the basis of the case studies, an application process was proposed.
For most of recent tall buildings, one characteristic is that their building shapes vary with height such as taper and setback, and this implies that the distribution of their structural components may also vary with height. Because of these structural variations, although the sectional shapes of these buildings are symmetric, it is difficult to say whether or not they are structurally symmetric. The acceleration responses of structurally asymmetric tall buildings are larger than those of non-eccentric buildings, thus raising the possibility of problems during strong winds and typhoons. This paper describes wind tunnel tests carried out using building models with height variations and acceleration response analyses, and discusses the resulting response characteristics. For tapered and setback buildings, although the across-wind accelerations are larger than those of a square building, the total root-mean-square accelerations remain small because of smaller along-wind and torsional rms accelerations. And it was found that the effects of statistical couplings between along-wind force and other two forces are negligible.
In this paper, excitation systems using an active tuned mass damper (ATMD) are presented in order to simulate the wind induced responses of a building structure. The actuator force for the excitation systems is calculated by using the inverse transfer function of a target structural response to the actuator. The analyses results from a 76-story benchmark building problem in which wind load obtained by wind tunnel test is given, indicate that the excitation system installed at a specific floor can approximately embody the structural responses induced by the wind load applied to each floor of the structure. The excitation system designed by the proposed method can be effectively used for evaluating the wind response characteristics of a practical building structure and for obtaining an accurate analytical model of the building under wind load.
As the slenderness ratio of a high-rise building increases, the lateral load resisting system for the building is more often determined by serviceability design criteria. In serviceability design, the maximum drift and the level of vibration are controlled not to exceed the design criteria. Even though many drift method have been developed in various forms, no practical design method for wind induced vibration has been developed so far. Structural engineers rely upon heuristic or experience in designing wind induced vibration. Development of practical design method for wind induced vibration is required. Generally, wind induced acceleration responses are depending on several variables such as the weight density of a building, damping ratio, the natural period, and etc.. All parameters except the natural period or frequency are usually out of reach for structural engineers, then the wind acceleration response may be proportioned to the natural period. Therefore, in this paper, a wind induced vibration design method based on frequency control technique for high-rise is proposed. The method is applied to vibration design of a 25-story office building for performance evaluation.
Three common medium- rise building forms were physically tested to study their overall wind induced structural response. Emphasis was placed on the torsional response and its correlation with other peak responses. A higher correlation was found between the peak responses than between the general fluctuating parts of the signals. This suggests a common mechanism causing the peak event, and that this mechanism is potentially different to the mechanism causing the general load fluctuations. The measurements show that about 80% of the peak overall torsion occur simultaneously with the peak overall along wind drag for some generic building shapes. However, the peak torsional response occurs simultaneously with only 30%-40% of the peak overall drag for the rectangular model. These results emphasise the importance of load combinations for building design, which are often neglected in the design of medium sized rigid buildings for which the along-wind drag is dominant. Current design wind loading standards from around the world were evaluated against the results to establish their adequacy for building design incorporating wind-induced torsion effects. Although torsion is frequently neglected, for some structural systems it may become more important.
Henderson, David J.;Ginger, John D.;Morrison, Murray J.;Kopp, Gregory A.
Wind and Structures
/
제12권4호
/
pp.383-400
/
2009
Low rise building roofs can be subjected to large fluctuating pressures during a tropical cyclone resulting in fatigue failure of cladding. Following the damage to housing in Tropical Cyclone Tracy in Darwin, Australia, the Darwin Area Building Manual (DABM) cyclic loading test criteria, that loaded the cladding for 10000 cycles oscillating from zero to a permissible stress design pressure, and the Experimental Building Station TR440 test of 10200 load cycles which increased in steps to the permissible stress design pressure, were developed for assessing building elements susceptible to low cycle fatigue failure. Recently the 'Low-High-Low' (L-H-L) cyclic test for metal roofing was introduced into the Building Code of Australia (2007). Following advances in wind tunnel data acquisition and full-scale wind loading simulators, this paper presents a comparison of wind-induced cladding damage, from a "design" cyclone proposed by Jancauskas, et al. (1994), with current test criteria developed by Mahendran (1995). Wind tunnel data were used to generate the external and net pressure time histories on the roof of a low-rise building during the passage of the "design" cyclone. The peak pressures generated at the windward roof corner for a tributary area representative of a cladding fastener are underestimated by the Australian/New Zealand Wind Actions Standard. The "design" cyclone, with increasing and decreasing wind speeds combined with changes in wind direction, generated increasing then decreasing pressures in a manner similar to that specified in the L-H-L test. However, the L-H-L test underestimated the magnitude and number of large load cycles, but overestimated the number of cycles in the mid ranges. Cladding elements subjected to the L-H-L test showed greater fatigue damage than when experiencing a five hour "design" cyclone containing higher peak pressures. It is evident that the increased fatigue damage was due to the L-H-L test having a large number of load cycles cycling from zero load (R=0) in contrast to that produced during the cyclone.
Wind-adaptable design (WAD) provides a new method for super-tall buildings to lessen design conflicts between architectural prerequisites and aerodynamic requirements, and to increase the efficiency of structural system. Compared to conventional wind-resistant design approach, the proposed new method is to design a building in two consecutive stages: a stage in normal winds and a stage during extreme winds. In majority of time, the required structural capacity is primarily for normal wind effects. During extreme wind storms, the building's capacity to wind loads is reinforced by on-demand operable flow control measures/devices to effectively reduce the loads. A general procedure for using WAD is provided, followed by an exploratory case study to demonstrate the application of WAD.
Previous research has shown that wind acceleration components produce a signal that can vibrate single-degree of-freedom oscillators, whose dynamic responses enable to configure design spectra for structures subject to wind. These wind design spectra present an alternative method for evaluating the dynamic response of structures and are a suitable tool for running modal analyses. Here, a generalised method for producing wind design spectra is proposed. The method consists of scaling existing spectra to adjust to a wider range of building properties and terrain conditions. The modelling technique is tested on a benchmark building to prove that its results are consistent with experimental evidence reported in the past.
This study aims to present the applicability of wind turbine generator system to urban buildings for the utilization of clean renewable energy. The results are as follows; According to the wind resource analysis, it has been found that small sized wind power system can be viable for buildings application due to the amplification of wind velocity around buildings or building clusters, in spite of low mean velocity of 2-3m/s in Seoul and Kyunggi urban areas. But planners must perform micrositing analysis around building so that wind turbine can be located at high velocity zones. The system must be designed to avoid obstacles preventing prevailing wind in buildings. It should be recognized that wind speeds are changing depending on the height and length from buildings. The wind power system can be used as a symbol of landmark which shows a sustainable architecture from the scenary Itself A case study for apartment building in urban showed that wind power systems can be applicable in two kinds of place, rooftops and ground levels. Especially, the wind power systems must be carefully positioned so that wind resources do not decrease when it is installed at ground levels. and according to life cycle cost analysis, adaption of new small win4 power systems to buildings were proved to produce a profit if it is considered the expense of environment improvement and the wind speed increasing according to rise of building height. This research will ultimately achieve green architecture that preserves nature and at the same time provides pleasant environment to humans, and will play a great role in establishing the environment-preserving sustainable architecture of the 21th century.
In this paper an octagon plan shaped building (study building) in presence of three square plan shaped building is subjected to boundary layer wind flow and the interference effects on the study building is investigated using Computational fluid dynamics. The variation of the pressure coefficients on different faces of the octagon building is studied both in isolated and interference conditions. Interference Factors (IF) are calculated for different faces of the study building which can be a powerful tool for designing similar plan shaped buildings in similar conditions. A metamodel of the IF, in terms of the distances among buildings is also established using Response Surface Method (RSM). This set of equations are optimized to get the optimum values of the distances where the IF is unity. An upstream Interference zone for this building setup and wind environment is established from these data. Uncertainty principle is also utilised to determine the optimum positions of the interfering buildings considering the uncertain nature of wind flow for minimum interference effect. The proposed procedure is observed to be computationally efficient in deciding optimum layout at buildings often required in city planning. The results show that the proposed RSM-based optimization approach captures the interference zone accurately with substantially less number of experiments.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.