Omika, Yukihiro;Koshika, Norihide;Yamamoto, Yukimasa;Kawano, Kenichi;Shimizu, Kan
International Journal of High-Rise Buildings
/
v.5
no.1
/
pp.43-50
/
2016
The reinforced-concrete multi-story shear-wall structure, which can free a building from beams and columns to allow the planning of a vast room, has increasingly been used in Japan as a high-rise reinforced-concrete structure. Since this structural system concentrates the seismic force onto multi-story shear walls inside, the bending deformation of the walls may cause excessive deformation on the upper floors during an earthquake. However, it is possible to control the bending deformation to within a certain level by setting high-strength and rigid beams (outriggers) at the top of the multi-story shear walls; these outriggers restrain the bending behavior of the walls. Moreover, it is possible to achieve high energy dissipation by placing vibration control devices on the outriggers and thus restrain the bending behavior. This paper outlines the earthquake response analysis of a high-rise residential tower to demonstrate the effectiveness of the outrigger frame incorporating vibration control devices.
High-rise buildings move during construction due to time-dependent material properties of concrete (creep and shrinkage), construction sequences, and structural shapes. The building movements, including vertical and horizontal displacements, result from the sum of axial and lateral deformation of vertical members at each level. In addition to the vertical shortenings, the lateral movement induced by differential shortening can have adverse effects on the construction tolerance and serviceability of non-structural elements such as elevators and curtain walls. In this study a construction stage analysis method is developed to predict lateral movement induced by shortening, including the effect of creep and shrinkage. The algorithm of construction stage analysis is combined with the FE analysis program. It is then applied to predict lateral movement of a 58-story reinforced concrete building that was constructed in Kuala Lumpur, Malaysia. Gravity induced lateral movement of this building is predicted by the construction stage analysis. A field three-dimensional laser scanning survey is carried out to verify the prediction results, and satisfactory agreement is obtained.
Tall buildings have been traditionally designed to be symmetric rectangular, triangular or circular in plan, in order to avoid excessive seismic-induced torsional vibrations due to eccentricity, especially in seismic-prone regions like Japan. However, recent tall building design has been released from the spell of compulsory symmetric shape design, and free-style design is increasing. This is mainly due to architects' and structural designers' challenging demands for novel and unconventional expressions. Another important aspect is that rather complicated sectional shapes are basically good with regard to aerodynamic properties for crosswind excitations, which are a key issue in tall-building wind-resistant design. A series of wind tunnel experiments and numerical simulation have been carried out to determine aerodynamic forces and wind pressures acting on tall building models with various configurations: corner cut, setbacks, helical and so on. Dynamic wind-induced response analyses of these models have also been conducted. The results of these experiments have led to comprehensive understanding of the aerodynamic characteristics of tall buildings with various configurations.
The objective of optimization is to present a design process that minimizes the total material consumption while satisfying current codes and specifications. In the research an optimization formulation for RC shear wall structures is proposed. And based on conceptual design methodology, an optimization process is investigated. Then optimal design techniques and specific explanations are introduced for residential buildings with shear wall structure, especially for that with a rectangular layout. An example of 30-story building is presented to illustrate the effectiveness of the proposed optimal design process. Furthermore, the influence of aspect ratio on the concrete consumption and the steel consumption of the superstructure are analyzed for this typical RC shear wall structure; and their relations are obtained by regressive analysis. Finally, the optimal material consumption is suggested for the residential building with RC shear wall structure and with rectangular layout. The relation and the data suggested can be used for guiding the design of similar RC shear wall structures.
Employers are realizing that workplaces have an immense impact on productivity. And, because people typically represent about 90% of a company's costs, even a slight improvement in productivity hits the bottom-line in a very big way. The focus is shifting away from saving money by reducing space needs or cutting energy requirements, and moving toward making the workplace friendlier and healthier. What is a healthy workplace, exactly? The answer should be clear by now. Mountains of research have expounded on this very topic, and then news outlets cover the latest discoveres ad infinitum. The problem is, research is rather dense, while the news isn't comprehensive. Office managers trying to improve workplace wellness want neither a 55-page report nor a half dozen articles to convince their landlord that their space can do better. Recognizing this gap, Harvard researchers have released a concise-yet-complete list of healthy building features. Here, we're sharing these nine features with a few insights of our own on the value of being healthy and productive. Find out: ${\bullet}$ What makes a healthy building and why is it so important ${\bullet}$ How to improve the health of your own office ${\bullet}$ What happens for your people and your bottom line when you make health a priority.
Fire safety engineering is a critical specialization to include in the design of a tall building yet is often excluded from the Building Information Model (BIM) and integrated design process. The design of fire safety systems is interdependent with building/structural geometry, HVAC, mechanical, and electrical systems. A BIM is a 3D visual representation that stores data on these kinds of systems. The compatibility between BIM and fire safety design seems obvious yet has received a dearth of attention in structural (fire) engineering literature. The authors herein have reviewed over 40 recent papers on utilizing BIM for fire safety engineering, focusing on contemporary literature to obtain a more up-to-date review of the state-of-the-art. The resulting trends, technologies, research gaps, and methodologies are presented in this paper. Adoption of BIM in fire safety engineering is slow and behind other disciplines which may be improved if research involved more industry partners. For BIM technology to reach its potential, industry manufacturers need to provide high LOD fire BIM objects, fire engineers and researchers need to collaborate on future advancements, and building owners/management need to be educated on how to use the benefits provided.
High strength steels have been widely applied in recent years due to high strength and good working performance. When subjected to fire conditions, the strength and elastic modulus of high strength steels deteriorate significantly and hence the load bearing capacity of structures reduces at elevated temperatures. The reduction factors of mechanical properties of high strength steels are quite different from mild steels. Therefore, the fire design methods deduced from mild steel structures are not applicable to high strength steel structures. In recent ten years, the first author of this paper has carried out a lot of fundamental research on fire behavior of high strength steels and structures. Summary of these research is presented in this paper, including mechanical properties of high strength steels at elevated temperature and after fire exposure, creep response of high strength steels at elevated temperature, residual stresses of welded high strength steel member after fire exposure, fire resistance of high strength steel columns, fire resistance of high strength steel beams, local buckling of high strength steel members, and residual strength of high strength steel columns after fire exposure. The results show that the mechanical properties of high strength steel in fire condition and the corresponding fire resistance of high strength steel structures are different from those of mild steel and structures, and the fire design methods recommended in current design codes are not applicable to high strength steel structures.
Geopolymer concrete (GPC), which is recognised as an environmentally friendly alternative to ordinary Portland cement (OPC) concrete, has been reported to possess high fire resistance. However, very limited research has been conducted to investigate the behaviour of geopolymer concrete-filled steel tubular (GCFST) columns at either ambient or elevated temperatures. This paper presents the compressive test results of a total of 15 circular concrete-filled steel tubular (CFST) stub columns, including 5 specimens tested at room temperature, 5 specimens tested at elevated temperatures and the remaining 5 specimens tested for residual strength after exposure to elevated temperatures. The main variables in the test program include: (a) concrete type; (b) concrete strength; and (c) curing condition of geopolymer concrete. The test results demonstrate that GCFST columns have similar ambient temperature behaviour compared with the conventional CFST counterparts. However, GCFST columns exhibit better fire resistance than the conventional CFST columns. Meanwhile, it is found that the GCFST column made with heat cured GPC has lower strength loss than other columns after exposure to elevated temperatures. The research results highlight the possibility of using geopolymer concrete to improve the fire resistance of CFST columns.
This paper presents a state-of-the-art review on the design, research and education aspects of fire safety engineering (FSE) with a particular concern on high-rise buildings. FSE finds its root after Great Fire of Rome in 64 AD, followed by Great London Fire in 1666. The development of modern FSE is continuously driven by industry revolution, insurance community and government regulations. Now FSE has become a unique engineering discipline and is moving towards performance-based design since 1990s. The performance-based fire safety design (PBFSD) involves identification of fire safety goals, design objectives, establishment of performance criteria, and selection of proper solutions for fire safety. The determination of fire scenarios and design fires have now become major contents for PBFSD. To experience a rapid and positive evolution in design and research consistent with other engineering disciplines, it is important for fire safety engineering as a profession to set up a special educational system to deliver the next-generation fire safety engineers. High-rise buildings have their unique fire safety issues such as rapid fire and smoke spread, extended evacuation time, longer fire duration, mixed occupancies, etc., bringing more difficulties in ensuring life safety and protection of property and environment. A list of recommendations is proposed to improve the fire safety of high-rise buildings. In addition, some source information for specific knowledge and information on FSE is provided in Appendix.
Whilst most research focuses on the reduction of operative energy use in buildings, the aspect of which (and how many) materials are used is often neglected and poorly explored. However, considering the continuous growth of the global population and the limited availability of resources, it is clear that focusing on operative energy alone is too short-sighted. The tasks lying ahead for architects and engineers cannot be accomplished with conventional methods of construction. With a share of 50-60% of global resource consumption, the building industry has a decisive impact on our environment. If business as usual continues, resources will be significantly depleted in a matter of decades. Therefore, researchers of the University of Stuttgart are investigating the concept of adaptivity as a promising method for saving resources in the built environment. The term adaptivity in the context of building structures was first introduced by Werner Sobek. It describes a method where sensors, actuators and control units are implemented in systems or facades in order to oppose physical impacts in an ideal way. The applicability of this method will be verified on an experimental high-rise building at the University campus in Stuttgart. Thus, this paper describes this innovative research project and depicts the concept of adaptivity in high-rise structures. Furthermore, it gives an overview of potential actuation concepts and the interdisciplinary challenges behind them.
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.