• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.36-36
• /
• 2010

본 연구에서는 다이아그리드 구조시스템의 기술 현황 동향을 파악, 분석하고 향후발전과제를 제시하였다. 비정형 건물을 표현하기에 적합한 구조 시스템인 다이아그리드의 개념 및 원리를 설명하고 높이, 유형, 지역별로 건물 적용사례를 살펴보았다. 또한 국내의 연구 동향을 변수별로 정리하여 추가적인 연구개발 사항을 파악하고 이를 위한 구체적인 방안을 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제21권4호
• /
• pp.375-384
• /
• 2009

효과적인 횡력저항 시스템중에 하나인 다이아그리드 구조 시스템의 사용이 늘어나고 있다. 하지만 다이아그리드 노드의 바람 및 지진에 대한 구조성능을 해석적으로 평가하는 것은 한계가 있다. 특히 용접특성의 반영이 어려운데, 이 연구에서는 횡하중을 받는 다이아그리드 노드의 구조적 거동을 알아보기 위해 실제부재의 5분의 1로 축소한 모형을 이용해 실험을 수행했다. 주요 부위의 용접방법, 설계상세등 5가지 변수에 대하여 총 네 개의 실험체를 제작했다. 한쪽 가새부재에는 압축력을, 다른 쪽 가새부재에는 인장력을 가하는 반복가력 실험을 수행했다. 실험 결과 주요 파괴 원인은 인장력과 부가모멘트에 의한 파괴와 인장력만에 의한 용접부의 파단으로 나뉜다. 용접방법과 설계상세에 따른 초기강성, 항복강도의 차이는 없었다. 용접방법에 따른 파괴 형상의 차이가 있었으며 설계상세는 에너지 흡수능력에 영향을 미쳤다.

• 국제초고층학회논문집
• /
• 제1권3호
• /
• pp.229-235
• /
• 2012

In this paper the progressive collapse potential of building structures designed for real construction projects were evaluated based on arbitrary column removal scenario using various alternate path methods specified in the GSA guidelines. The analysis model structures are a 22-story reinforced concrete moment frames with core wall building and a 44-story interior concrete core and exterior steel diagrid structure. The progressive collapse resisting capacities of the model structures were evaluated using the linear static, nonlinear static, and nonlinear dynamic analyses. The linear static analysis results showed that progressive collapse occurred in the 22-story model structure when an interior column was removed. However the structure turned out to be safe according to the nonlinear static and dynamic analyses. Similar results were observed in the 44-story diagrid structure. Based on the analysis results, it was concluded that, compared with nonlinear analysis procedures, the linear static method is conservative in the prediction of progressive collapse resisting capacity of building structure based on arbitrary column removal scenario.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.79-88
• /
• 2011

근래에 들어와서 3T (Twisted, Tapered, Tilted)로 대별되는 비정형 초고층 건축물이 다수 계획되고 있다. 이러한 비정형 초고층 건물을 위해서 구조적인 효율성 및 조형성 때문에 다이어그리드 구조시스템이 현재까지 가장 널리 사용되고 있는 구조시스템 중의 하나이다. 건축적인 조형미 등의 이유로 경사진 비정형 초고층 건물에 대한 계획안이 다수 발표되고 있으며 다수의 구조물들이 다이어그리드 구조시스템을 활용하고 있다. 경사진 비정형 초고층 건물은 횡하중뿐만 아니라 자중에 의해서도 횡방향 변위가 발생한다. 따라서 정형적인 초고층 건물보다 횡방향 응답을 저감시카는 젓이 더 중요한 문제로 대두된다. 본 연구에서는 경사진 다이어그리드 비정형 초고층 건물의 지진응답을 저감시키기 위하여 스마트 TMD를 적용하였고 그 제어성능을 평가하였다. 스마트 TMD를 구성하기 위하여 MR 감쇠기를 사용하였으며 스마트 TMD는 그라운드훅 제어알고리즘을 사용하여 제어하였다. 100 층의 예제구조물에 대하여 제어를 하지 않은 경우와, 일반적인 TMD를 사용한 경우, 그리고 스마트 TMD를 사용하여 제어한 경우를 비교 검토하였다. 수지해석결과 스마트 TMD가 변위 응답 제어에는 우수한 성능을 나타냈지만 가속도응답제어에는 효과적이지 못했다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.737-742
• /
• 2017

본 최근 기존의 모습과는 다른 고층건물의 형태가 대도시에서 랜드마크로서 주목을 끌고 있으며 혁신적인 건물형태에 대한 탐색은 건축분야에서 지속적으로 이루어질 것이다. 본 연구에서는 소규모의 구조체에 활용되고 있는 $Isotruss^{(R)}$ 그리드를 건물의 외주골조에 적용하여 구조적 성능을 검토하였다. 구조적 거동을 비교하기 위해 다이아그리드 구조시스템을 준거로 하였다. 동일한 규모의 16층, 32층, 48층 건물을 두가지의 구조시스템으로 설계하였다. 아이소트러스 그리드 구조 부재의 선정은 예비적 설계단계로 생각하여 다이아그리드의 강성에 기준한 설계방법을 이용하였다. 경사기둥의 각도로 아이소트러스 구조는 $59^{\circ}$, 다이아그리드 구조는 $68.2^{\circ}$로 하였다. 횡강성, 철골량, 외부골조의 횡력 부담비율, 기둥의 축력 강도비, 고유 진동수를 비교하였다. 6개의 건물 모델을 해석한 결과 두 구조시스템의 구조적 성능은 유사하나 외주골조의 횡하중 분담율이 아이소트러스 그리드 구조가 93.3%로 다이아그리드 구조의 88.7% 보다 약간 커서 코어 기둥의 배치에 있어 유리하다고 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서 제안하는 아이소트러스 그리드 시스템은 입면형태가 독특할 뿐만 아니라 기존의 구조시스템과 동등한 구조적 성능을 보유한 것으로 보인다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제19권3호
• /
• pp.73-82
• /
• 2015

지진하중 풍하중 등에 의한 횡적 거동 분석시, 민감도 해석은 구조 모델의 입력변수의 변화에 따른 횡적 거동의 특성을 분석하고 그에 따른 상대적 주요 변수를 찾는 것을 목적으로 한다. 따라서 민감도 해석은 건축물의 구조 진단과 보수 보강 분야에서 특히 중요하다. 본 논문에서는 동일한 높이에서 다이아그리드 가새부재의 설치 각도를 변화 시키면서 TDA이론을 적용한 선형정적 해석법으로 민감도 해석을 수행하였다. 지진하중의 영향이 큰 중층 건축물에서는 모듈의 설치 각도가 $58^{\circ}$일 때 가새부재가 가장 주요한 변수로 판별되었고, 풍하중의 영향이 큰 고층 건축물에서는 모듈의 설치 각도가 $67.4^{\circ}$일 경우 가새부재가 가장 주요한 변수로 판별되어 시스템 적용의 효율성을 입증하였다. 또한 구간별 민감도는 12층에서 36층 모델의 경우 중상층부에서 가장 크게 나타났으며, 고층 건축물의 경우 하부에서 가장 큰 민감도값이 산출되었다.

• 국제초고층학회논문집
• /
• 제7권1호
• /
• pp.17-32
• /
• 2018

This paper explores the function of a structural skin with an embossed surface applicable to use for tall building structures. The major diagrid system with a secondary embossed surface structure provides an enhanced perimeter structural system by increasing tube section areas and reduces aerodynamic loads by disorienting major organized structure of winds. A parametric study used to investigate an optimized configuration of the embossed structure revealed that the embossed structure has a structural advantage in stiffening the structure, reducing lateral drift to 90% compared to a non-embossed diagrid baseline model, and results of wind load analysis using computational fluid dynamics, demonstrated the proposed embossed system can reduce. The resulting undulating embossed skin geometry presents both opportunities for incorporating versatile interior environments as well as unique challenges for daylighting and thermal control of the envelope. Solar and thermal control requires multiple daylighting solutions to address each local façade surface condition in order to reduce energy loads and meet occupant comfort standards. These findings illustrate that although more complex in geometry, architects and engineers can produce tall buildings that have less impact on our environment by utilizing structural forms that reduce structural steel needed for stiffening, thus reducing embodied $CO^2$, while positively affecting indoor quality and energy performance, all possible while creating a unique urban iconography derived from the performance of building skin.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2009년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.80.1-80.1
• /
• 2009

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2009년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.80.2-80.2
• /
• 2009

• 국제초고층학회논문집
• /
• 제5권4호
• /
• pp.271-291
• /
• 2016

There is much architectural and engineering literature which discusses the virtues of exterior bracing and diagrid systems in regards to sustainability - two systems which generally reduce building materials, enhance structural performance, and decrease overall construction cost. By surveying past, present as well as possible future towers, this paper examines another attribute of these structural systems - the blend of structural functionality and aesthetics. Given the external nature of these structural systems, diagrids and exterior bracings can visually communicate the inherent structural logic of a building while also serving as a medium for artistic effect. Viewed in this light, the visual appeal of these systems can be enhanced to give a tower a more distinct urban identity. This entails the creation of structural elements that are aesthetically pleasing, geometrically coherent and that demonstrate dexterity of application in regards to a building's composition, while also respecting the laws of physics and mechanics. In this fashion, an artistic approach can exhibit structural systems as not just purely rational features that enable the construction of tall buildings, but as important visual components that afford opportunities for creative expression. This paper, therefore, synthesizes the concepts of structural performance and creative artistry to facilitate a better understanding of the aesthetic developments in skyscrapers worldwide.