• Steel and Composite Structures
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• 제20권4호
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• pp.749-776
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• 2016

In this paper, a Performance Based Design (PBD) approach is validated for multi-storey concentrically braced frame (CBF) systems. Direct Displacement Based Design (DDBD) procedure is used and validated by designing 4- and 12-storey CBF buildings. Nonlinear time history analysis (NLTHA) is used to check the performance of the design methodology by employing different accelerograms having displacement spectra matching the design displacement spectrum. Displacements and drifts obtained from NLTHA are found to fall within the design displacement limits used in the DDBD procedure. In NLTHA, both tension and compression members are found to be resisting the base shear, $F_b$, not only the tension members as assumed in the design methodology and suggested by Eurocode 8. This is the reason that the total $F_b$ in NLTHA is found to be greater than the design shear forces. Furthermore, it is found that the average of the maximum ductility values recorded from the time history analyses for the 4-and 12-storey buildings are close to the design ductility obtained from the DDBD methodology and ductility expressions established by several researchers. Moreover, the DDBD is compared to the Forced Based Design (FBD) methodology for CBFs. The comparison is carried out by designing 4 and 12-storey CBF buildings using both DDBD and FBD methodologies. The performance for both methodologies is verified using NLTHA. It is found that the $F_b$ from FBD is larger than $F_b$ obtained from DDBD. This leads to the use of larger sections for the structure designed by FBD to resist the lateral forces.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권4호
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• pp.383-398
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• 2020

This paper investigates the progressive collapse behavior of 3D steel-framed gravity buildings under fires with a cooling phase. The effect of fire protections and bracing systems on whether, how, and when a gravity building collapses is studied. It is found that whether a building collapses or not depends on the duration of the heating phase, and it may withstand a "short-hot" fire, but collapses under a mild fire or a "long-cool" fire. The collapse time can be conservatively determined by the time when the temperature of steel columns reaches a critical temperature of 550 ℃. It is also found that the application of a higher level of fire protection may prevent the collapse of a building, but may also lead to its collapse in the cooling phase due to the delayed temperature increment in the heated members. The tensile membrane action in a heated slab can be resisted by a tensile ring around its perimeter or by tensile yielding lines extended to the edge of the frame. It is recommended for practical design that hat bracing systems should be arranged on the whole top floor, and a combination of perimeter and internal vertical bracing systems be used to mitigate the fire-induced collapse of gravity buildings. It is also suggested that beam-to-column connections should be designed to resist high tensile forces (up to yielding force) during the cooling phase of a fire.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.481-490
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• 2006

지진의 피해를 입은 후 건물의 실제 성능은 많은 요인에 영향을 받는다. 신축 구조물이나 기존 구조물의 지진 성능 예측은 복잡하다. 그 이유는 고려되어져야 하는 많은 요소와 지진 반응의 복잡성뿐만 아니라 이러한 예측과 관련된 타고난 불확실성 과 가변성 때문이다. 본 연구의 목적은 구조물의 능력 평가와 반응 요구에서의 불확실성과 가변성의 적절한 취급과 결합이다. 일관된 방법으로 demand와 capacity에서의 불확실성과 가변성을 설명하기 위하여 신뢰성 이론에 기초한 성능평가의 접근 방법이 초고층 철골 건축물의 내진성능평가 법으로 채택되어져 오고 있다. 신뢰성 이론에 근거한 내진성능평가에 대한 기본 체계와 통계적 연구에 대한 핵심 요소를 요약하였다. dema nd 요소와 capacity 요소의 통계적인 분석을 위하여 국내 기준에 맞는 전형적인 초고층 철골 건축물을 36개 설계하였다. global drift capacity 산정을 위해 철골 모멘트 골조 건물을 증분동해석 하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제25권1호
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• pp.53-73
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• 2007

In this study, an effective load increment method for multi modal adaptive non-linear static (pushover) analysis (NSA) for building type structures is presented. In the method, lumped plastisicity approach is adopted and geometrical non-linearties (second-order effects) are included. Non-linear yield conditions of column elements and geometrical non-linearity effects between successive plastic sections are linearized. Thus, load increment needed for formation of plastic sections can be determined directly (without applying iteration or step-by-step techniques) by using linearized yield conditions. After formation of each plastic section, the higher mode effects are considered by utilizing the essentials of traditional response spectrum analysis at linearized regions between plastic sections. Changing dynamic properties due to plastification in the system are used on the calculation of modal lateral loads. Thus, the effects of stiffness changes and local mechanism at the system on lateral load distribution are included. By using the proposed method, solution can be obtained effectively for multi-mode whereby the properties change due to plastifications in the system. In the study, a new procedure for determination of modal lateral loads is also proposed. In order to evaluate the proposed method, a 20 story RC frame building is analyzed and compared with Non-linear Dynamic Analysis (NDA) results and FEMA 356 Non-linear Static Analysis (NSA) procedures using fixed loads distributions (first mode, SRSS and uniform distribution) in terms of different parameters. Second-order effects on response quantities and periods are also investigated. When the NDA results are taken as reference, it is seen that proposed method yield generally better results than all FEMA 356 procedures for all investigated response quantities.

• 건축역사연구
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• 제21권3호
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• pp.73-92
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• 2012

This study mainly inquired characteristics and changes of 'Chang-aelgool' through 38 cases(with 161 Ssang-chang) of annex and pavillion buildings in Yeong-nam region which are built during the Chosun dynasty. The method of inquiry included actual survey of windows along with bibliographical research, and the results are as below. First, through the discovery of the term 'Chang-aelgool' as an indication of the window-forming frame in 'YeongGeonUiGwe'(1680 A.D), it is apparent that the term 'Chang-aelgool' was widely used in Korea from the late 17th century. Second, the 'Chang-aelgool' of study objects are classified into 4 categories. Type I and II are comprised of mitre-joints which cover the 4 corners of 'Chang-aelgool' and mainly used in building annex and pavillion buildings during the early period of the Chosun dynasty. Type III was widely used during the early and middle period of the Chosun dynasty and drastically dropped in number during the late period of the dynasty. Type IV is comprised of mitre-joint of the upper-half, tenon-jointing of the lower-half and widely used in annex and pavillion building during the late period of the Chosun dynasty. Third, the form of 'Chang-aelgool' has changed from rectangular form with longer width during the early period of Chosun dynasty to square form during the middle period and eventually ended up as a rectangular form with longer height during the late period of the dynasty. Fourth, it is considered that while mullion which is located in the center of 'Chang-aelgool' was mainly used around the main floored room during the early period of the Chosun dynasty, became commonly used in main floored room and 'ondol' rooms during the middle period and drastically dropped in number from then and ended up being not in use after the mid 18th century.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.667-674
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• 2013

기존 강재 브레이싱 내진보강법은 정착부의 안정성 문제와 브레이싱의 국부좌굴이 발생할 문제가 있으며, 이를 방지하기 위한 추가보강으로 인해 불필요한 자중증가 등으로 경제적인 내진보강성능 확보에 어려움이 있다. 이 연구에서는 지진피해를 받은 건물에 지진피해로 인한 기존 기둥의 연성확보를 위해서 유리섬유시트(glass fiber sheet)로 래핑을 함과 동시에 기존 철골 X-브레이싱 내진보강법에 비교해서 경량의 고강도 재료로 보강 후 추가적인 중량증가가 거의 없으며, 브레이싱 압축 좌굴거동에 자유로운 탄소섬유 앵커 X-브레이싱공법(carbon fiber X-brace)을 조합한 경제적이며 효과적인 새로운 내진보강법(GFS-CFXB)을 제안하였다. 이 연구에서 제안한 GFS-CFXB공법의 유용성을 검증할 목적으로 지진피해를 받은 골조를 대상으로 반복가력에 의한 구조실험을 실시하여 내진성능 및 내진보강 효과를 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.289-299
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• 2009

본 연구는 각주형 저층건축물에 작용하는 지점별 풍압을 다점동시측정시스템을 이용하여 건물 폭과 깊이변화에 따른 평균풍압분포 특성에 대한 기초적인 결과를 정리한 것이다. 본 실험에서는 건물의 폭과 깊이를 변화시킨 5개의 각주형 풍압실험모형이 사용되었으며, 풍동실험은 금오공과대학교 소재 토출식 경계층풍동에서 실시하였다. 실험결과는 저층건축물의 건물 폭 및 깊이의 변화에 따른 저층건축물의 평균풍압분포 변화경향을 건축물의 풍상면, 풍측면 및 풍하면 중심으로 특성을 분석하였다. 실험결과를 토대로 저층건축물의 구조골조 설계용 풍하중을 합리적으로 산정하기 위해 필요한 새로운 풍압계수 및 간략한 약산식을 제시하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.79-86
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• 2018

Unlike other types of outdoor advertisements, rooftop signboards are installed on the roofs of buildings, rather than on their outer walls. This means that the area of a rooftop signboard is commonly larger than that of a general outdoor signboard. Moreover, as such signboards are greatly influenced by the wind, they can suffer a lot of damage from typhoons and strong winds every year. However, there is no wind load specification for rooftop signboards. In this study, wind pressure experiments were conducted to investigate the peak wind pressure on each side of rooftop signboards installed on the roofs of 5-15 story buildings in a city center. The minimum peak wind pressure coefficient was -3.0 at the bottom edges of the front and back of the rooftop signboards and -2.0 along the entire length of the sides. As the height of the rooftop signboard increased with the increasing height of the buildings, the peak value was found to be larger than the absolute peak value for the minimum peak wind pressure coefficient. The maximum and minimum peak wind pressure distributions of the rooftop outdoor signboards were influenced by the position of the signboard and the wind angle.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.215-222
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• 2004

재분배기법을 이용한 변위조절설계법이 고층건물의 실용적인 변위제어 기법으로 제안되고 있다. 현재까지 대부분의 재분배기법을 이용한 변위조절설계법은 일률적으로 단면적을 설계변수로 사용하고 있으나, 부재 특성에 따라 지배적인 부재력이 다르므로 부재적 특성을 고려하여 설계변수를 선택할 필요가 있다. 그러므로 본 연구에서는 부재별로 부재력 특성을 고려한 설계변수를 사용한 변위조절설계법을 제안하고 이를 20층 강접골조-전단벽 구조물의 변위조절설계에 적용하여 기존의 단면적을 설계변수로 사용한 변위조절설계법과 비교 평가하였다. 적용 결과, 부재 특성을 고려한 변위조설설계법이 부재별로 지배적인 부재력에 해당하는 부재 단면성능을 설계변수로하여 부재별 변위기여도를 직접 조절하므로 물량 및 변위 예측의 정확도 측면에서 비슷하거나 더 우수함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.369-374
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• 2016

냉각탑은 옥탑이나 건물 외부에 설치하여, 실내의 온도제어를 위해 사용된다. 냉각탑의 운전시 모터, 팬 및 낙하되는 냉각수에서 발생되는 소음 진동은 주변으로 전파가 용이하여, 인접한 건물 내부의 소음 진동 문제를 야기할 수 있다. 본 논문은 공장에 인접해 위치한 산업용 냉각탑의 진동 소음을 측정하여, 공장 내부의 정밀장비에 미치는 영향을 평가하였다. 정상 운전조건에서의 냉각탑의 소음을 측정하고, 냉각탑에서 일정거리 떨어진 공장의 바닥과 공장 내부에 위치한 정밀장비를 대상으로 진동을 측정하여, 냉각탑과 정밀기계의 진동 소음 평가기준에 의해 냉각탑의 진동 소음이 정밀장비의 정밀도에 미치는 영향을 분석하였다. 측정결과 냉각탑의 소음은 동일 용량 냉각탑의 기준 소음치인 68dB(A)보다 4~9dB(A) 높다. 냉각탑의 진동이 정밀장비에 미치는 영향은 냉각탑이 위치하는 건물 지지 프레임의 진동이 정밀장비가 위치한 바닥의 진동보다 낮아 영향은 미미하다. 정밀장비가 위치한 실내 바닥은 진폭은 허용기준치 안에 들어가나 진동 가속도 레벨 기준으로는 높게 나타났다.