• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.349-356
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• 2011

본 논문에서는 파라메트릭 기법을 이용한 최적설계 알고리즘을 사용하여 최근 들어 다양한 형태를 지니고 있는 비정형 초고층 구조물의 최적 다이아그리드 각도를 찾는 것에 대해 연구하였다. 다이아그리드는 비정형 초고층 구조물을 구성하는 대각방향의 부재로 수직하중과 수평하중에 대해 효과적으로 대응할 수 있는 구조 시스템으로써 다이아그리드의 각도를 최적화 하여 비정형 초고층 구조물의 최대강성을 찾는 것에 목적을 두었다. 본 연구에서 검증예제로 비정형 형상인 원통형 구조물과 테이퍼드 원형 구조물에 다이아그리드 최적설계 알고리즘을 적용하여 변위를 효과적으로 제어하는 다이아그리드의 최적각도를 검토하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.211-220
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• 2011

다이아그리드 구조시스템은 현재 초고층의 하나의 트렌드로써 미적일뿐 아니라 구조적으로 효율적인 시스템이다. 그러나 이러한 효율적인 다이아그리드가 실제적으로 시공이 어려운 데에는 접합부의 문제가 가장 크다. 접합부는 시공상 어려울 뿐만 아니라, 무엇보다 비용이 많이 들어가기 때문에 실질적으로 다이아그리드 구조를 채택하지 못하고 계획단계에서 그치는 경우가 많다. 본 논문에서는 다이아그리드 노드의 구조적인 물량을 절약하면서 구조적으로 효율적인 다이아 그리드 접합부 모델을 유한요소 해석을 통해서 제안하고 이를 실험에 직접 적용을 시켜 봄으로써 그 효율성을 검증하고자 한다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2009년도 정기 학술발표대회
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• pp.56.2-56.2
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• 2009

• 국제초고층학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.29-36
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• 2012

The diagrid structural system is considered to be not only the best structural system for constructing free form structures, but also a very effective system in resisting lateral load. As a newly investigated structural system, its complicated node has not yet been completely investigated and minimal experimentation of manufacturing and constructing the system have been conducted. Therefore, the constructing cost of the diagrid structural system is still comparatively high. In this paper, the cyclic performance of a diagrid node with an H-section brace will be discussed. Design details that consider productivity were proposed and their structural performances were assessed through experimental and analytical investigation.

• 국제초고층학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.319-326
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• 2016

The ingenuity of structural engineers in the field of tall and super-tall buildings has led to some of the most remarkable inventions. During this evolution of structural engineering concepts in the last 100 years, the technical challenges that engineers encountered were extraordinary and the advances were unprecedented. However, as the accomplishments of structural engineers are progressing, the desire for taller and safer structures is also increasing. The diagrid structural system is part of this evolving process as it develops a new paradigm for tall building design combining engineering efficiency and new architectural expression. The first appearances of this type of tall buildings have already been constructed and the interest of both engineering and architectural communities is growing mainly due to the many advantages compared to other structural systems. This paper presents a simple approach on optimizing member sizes for the diagonals of steel diagrid tall buildings. The optimizing method is based on minimizing the volume of the diagonal elements of a diagrid structure. The constraints are coming from the stiffness-based design, limiting the tip deflection of the building to widely accepted regulative limits. In addition, the current paper attempts to open the discussion on the important topic of optimization and robustness for tall buildings and also studies the future of the diagrid structural system.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.257-266
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• 2009

다이아그리드 노드의 지진 및 바람에 의한 반복하중에 대한 구조성능을 해석적으로 평가하는 것은 용접특성의 반영이 어려워서 한계가 있다. 이 연구에서는 횡하중을 받는 다이아그리드 노드의 구조거동을 알아보기 위해 다이아그리드의 노드부를 축소한 모형을 이용해 실험을 수행했다. 실험체는 총 5개이며 실험의 변수는 각 부분의 용접방법, 측면스티프너와 가새 웨브의 겹침길이이다. 한쪽 대각가새에는 인장력을, 다른쪽 대각가새에는 압축력을 가하는 반복가력 실험을 수행하였다. 실험 결과 주요 파괴 원인은 축력과, 방향이 상이한 두 힘의 합력으로 인한 부가적 모멘트에 의한 작용으로 나타났다. 인장력에 의해서 가새 부재의 플랜지가 파단하였고, 압축력에 의해서 가새 플랜지의 국부좌굴이 일어났다. 또한 겹침길이와 용접타입은 초기 강성, 항복 내력 및 에너지 흡수능력에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.95-103
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• 2011

비정형 초고층건물을 위한 구조시스템 중에서 다이어그리드 구조시스템은 구조적인 효율성 및 조형성 때문에 널리 사용되고 있다. 근래에는 초고층건물을 위한 구조시스템으로 메가부재의 조합을 통하여 횡방향 강성을 효과적으로 발휘할 수 있는 메가프레임 시스템이 널리 사용되고 있다. 두 가지 구조시스템의 장점을 혼합한 다이어그리드 메가프레임 구조시스템은 미래형 초고층건물에 적용될 유망한 구조시스템으로 평가받고 있다. 그러나 이러한 다이어그리드 메가프레임 구조시스템을 적용한 건물의 거동을 예측하기 위해서는 매우 많은 수의 절점과 요소로 이루어진 유한요소 모델을 해석해야 하므로 상당한 양의 해석시간과 엔지니어의 노력이 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 다이어그리드 메가프레임시스템을 적용한 초고층건물의 거동을 효율적으로 해석할 수 있는 기법을 제안하여 다이어그리드 메가프레임 초고층건물의 해석과 설계에 소요되는 시간과 노력을 줄이고자 한다. 이를 위하여 다이어그리드 메가프레임의 특정을 활용한 효율적인 모형화기법과 행렬응축기법을 사용하여 해석에 사용되는 자유도수를 최소화한 해석기법을 제안하였다. 예제구조물의 해석을 수행하여 본 연구에서 제안된 해석방법과 일반적인 해석방법에 의한 결과와 비교함으로써 제안된 방법의 효율성과 정확성을 검증하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.91-99
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• 2008

최근의 건물의 동향을 보면 아름다움을 강조하여 비틀리고, 경사지고, 테이퍼형태를 가지고 있다. 이러한 건물에 대응하는 구조시스템으로 대형 대각가새 구조시스템이 등장하였다. 이 구조시스템은 건축적인 요구사항을 만족하면서 구조물량 절감의 가능성이 있지만 다수의 부재가 만나는 접합부에 대한 구조성능 평가가 필요하다. 이에 본 연구에서는 H형 단면을 이용한 대형 대각가새 구조시스템의 접합부에 대한 단조가력 실험을 수행하였으며 하중 및 변형능력을 평가하였다. 주요 변수로는 부위별로 용접방법 및 웨브의 이음길이를 적용하였다. 실험결과 완전용입용접에 대하여 국부적으로 부분용입용접을 사용한 경우와 비교해 보면 구조성능에는 차이가 없었고, 웨브의 중첩길이는 웨브사이 이격거리에 100%에 해당하는 길이가 필요함을 알 수 있었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제10권4호
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• pp.735-755
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• 2016

This article presents a proposed analytical methodology to determine seismic force-resisting system R-values for steel diagrid framed systems. As current model building codes do not explicitly address the seismic design performance factors for this new and emerging structural system, the purpose of this study is to provide a sound and reliable basis for defining such seismic design parameters. An approach and methodology for the reliable determination of seismic performance factors for use in the design of steel diagrid framed structural systems is proposed. The recommended methodology is based on current state-of-the-art and state-of-the practice methods including structural nonlinear dynamic analysis techniques, testing data requirements, building code design procedures and earthquake ground motion characterization. In determining appropriate seismic performance factors (R, ${\Omega}_O$, $C_d$) for new archetypical building structural systems, the methodology defines acceptably low values of probability against collapse under maximum considered earthquake ground shaking.

• 국제초고층학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.223-230
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• 2014

In this study the progressive collapse resisting capacities of tall diagrid buildings were evaluated based on arbitrary column removal scenario, and the seismic load-resisting capacities were investigated through fragility analysis and ATC 63 procedure. As analysis model structures both regular and twisted diagrid structures were designed and their load-resisting capacities were compared by nonlinear static and dynamic analyses. The analysis results showed that the progressive collapse potential of twisted buildings decreased as the twisting angle increased, but the seismic fragility or the probability of failure decreased as the twisting angle increased.