• 제목/요약/키워드: wall-frame structural system

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이차원 T형강체를 이용한 중심코어를 가진 전단벽-골조 구조물의 효율적인 지진해석모델 개발 (Development of Efficient Seismic Analysis Model using 2D T-Shape Rigid-body for Wall-Frame Structures with a Central Core)

  • 박용구;이동근;김현수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.9-17
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    • 2013
  • 본 연구에서는 고층 전단벽-골조 구조시스템의 효율적인 해석모델을 제안하였다. 전단벽-골조구조시스템은 휨거동하는 전단벽과 전단거동하는 골조로 구성된다. 그리고 전단벽-골조구조시스템의 변형형상은 골조와 전단벽의 상호작용으로 결정된다. 효율적인 해석모델에서는 이러한 거동특성을 반영되어야 하므로 골조와 전단벽을 분리하여 동적인 거동특성을 반영할 필요가 있다. 본 연구에서는 벽체부와 골조부를 분리하기 위하여 T형 강체를 전단벽의 위치에 대체하는 방법을 사용하였다. 분리한 벽체부와 골조부 각각의 등가모델을 구성한 후 결합시키는 방법으로 고층 전단벽-골조구조시스템의 등가모델을 완성하였다. 제안한 등가모델의 정확성과 효율성을 검증하기 위하여 고층의 전단벽-골조 구조물의 시간이력해석을 수행하였고, 그 결과 제안한 등가모델이 해석시간과 컴퓨터 메모리를 현저하게 줄이면서도 정확한 결과를 도출하였다.

Nonlinear interaction behaviour of infilled frame-isolated footings-soil system subjected to seismic loading

  • Agrawal, Ramakant;Hora, M.S.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제44권1호
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    • pp.85-107
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    • 2012
  • The building frame and its foundation along with the soil on which it rests, together constitute a complete structural system. In the conventional analysis, a structure is analysed as an independent frame assuming unyielding supports and the interactive response of soil-foundation is disregarded. This kind of analysis does not provide realistic behaviour and sometimes may cause failure of the structure. Also, the conventional analysis considers infill wall as non-structural elements and ignores its interaction with the bounding frame. In fact, the infill wall provides lateral stiffness and thus plays vital role in resisting the seismic forces. Thus, it is essential to consider its effect especially in case of high rise buildings. In the present research work the building frame, infill wall, isolated column footings (open foundation) and soil mass are considered to act as a single integral compatible structural unit to predict the nonlinear interaction behaviour of the composite system under seismic forces. The coupled isoparametric finite-infinite elements have been used for modelling of the interaction system. The material of the frame, infill and column footings has been assumed to follow perfectly linear elastic relationship whereas the well known hyperbolic soil model is used to account for the nonlinearity of the soil mass.

골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽 미배치의 구조효과 (Structural Effect on Curtailment of Upper Shear Wall in Frame-Shear Wall Structure)

  • 김형기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.18-25
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    • 2016
  • 본 연구는 MIDAS-Gen을 사용하여 골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽의 미배치에 대한 구조적인 효과를 검토하였다. 본 연구에서는 해석 변수로 상부 전단벽의 미배치 층수, 상하 기둥 단면 치수의 변화, 상하 전단벽 두께 치수의 변화를 설정하였다. 골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽의 미배치에 대한 구조적인 효과를 검토하기 위하여 전단벽의 미배치에 따른 전단력/전도모멘트 분포, 전단벽의 변곡점, 수평강성에 대하여 비교분석하였다. 본 연구의 결과는 골조-전단벽 구조에서 상부 전단벽의 미배치가 수평강성과 같은 구조성능에 미치는 영향을 정량적으로 제시하였다. 더욱이 본 연구의 결과는 합리적인 골조-전단벽 구조를 위한 구조설계 자료를 제공하는데 도움이 된다고 확인하였다.

삼차원 T형강체를 이용한 편심코어를 가진 전단벽-골조 구조물의 효율적인 지진해석모델 개발 (Development of Efficient Seismic Analysis Model using 3D Rigid-body for Wall-Frame Structures with an Eccentric Core)

  • 박용구;이동근;김현수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.19-28
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    • 2013
  • 전단벽-골조 구조시스템의 구조적인 거동은 휨거동하는 전단벽과 전단거동하는 골조의 상호작용에 의하여 결정된다. 이러한 전단벽-골조 구조물의 거동특성을 효과적으로 고려하기 위하여 선행 연구에서는 2차원 T형 강체를 사용한 단순 해석모델을 제안하였다. 본 논문에서는 이를 바탕으로 편심코어를 가진 전단벽-골조 구조물에 대한 효율적인 해석모델을 제안한다. 2차원 등가모델을 3차원으로 확장하여 비틀림 거동을 고려할 수 있도록 하였고, 그 결과 제안하는 등가모델이 편심코어를 가지는 전단벽-골조 구조물에도 적용가능 하도록 하였다.

Push-over 해석을 사용한 복합구조물의 하부골조 층수변화에 따른 거동분석 (The Investigation of Structural Behavior with Variations in the Lower Stories of Complex Buildings using Push-over Analysis)

  • 강병두;전대한;김재웅
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.398-405
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    • 2001
  • Upper wall-lower frame(complex building) can be divided into three partition, namely, upper wall, lower frame, and transfer system which link two partitions. The purpose of this study is to investigate the elasto-plastic response characteristics of structures with variation in the stories of lower frame of complex buildings. The conclusions of this study was following; 1) In the push-over analysis for vertically irregular building, the distribution of lateral forces is judged which consider the effects of higher mode. 2) In proportion as the stories of lower frame increase inter-story displacement of lower frame increased, but that of upper wall decreased. 3) The appearance of yielding hinge with variations in the lower stories of complex buildings differed in lower frame of each model, but was almost the same in upper wall.

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한국 현대건축의 기술역사에 관한 연구 (A Study on the History of Technology in Korean Modern Architecture)

  • 정인하;김진
    • 건축역사연구
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    • 제9권3호
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    • pp.51-69
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    • 2000
  • This study tries to analyze the development of architectural technologies appeared in several tall buildings and large spatial structures from 1955 to 1999 in Korea. We suppose that these buildings represent the development of technology in Korean modern architecture. By the detailed analysis of these buildings, we can arrive at a conclusion as such; During the years 1955-1999, there existed a great changement in the eighties. We can find this fact very well in the domain of structural system and curtain wall system. In large spatial structures, the structural-system of shell and steel truss dome was replaced by that of space frame, space truss and cable truss with membrane. In tall building, the structural system of rigid frame and shear wall was replaced by tubular system, core and outrigger system. Korean architects introduced the aluminum curtain wall in the sixties, but its low technological level caused many problems in reality. Therefore, precast concrete curtain wall appeared from seventies as the main method for an outer wall in tall building. With the augmentation of height after 1980, PC curtain wall was replaced by the aluminum curtain wall of unit type and structural glass wall system. These systems help to stress the transparency in a tall building.

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A simplified seismic design method for low-rise dual frame-steel plate shear wall structures

  • Bai, Jiulin;Zhang, Jianyuan;Du, Ke;Jin, Shuangshuang
    • Steel and Composite Structures
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    • 제37권4호
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    • pp.447-462
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    • 2020
  • In this paper, a simplified seismic design method for low-rise dual frame-steel plate shear wall (SPSW) structures is proposed in the framework of performance-based seismic design. The dynamic response of a low-rise structure is mainly dominated by the first-mode and the structural system can be simplified to an equivalent single degree-of-freedom (SDOF) oscillator. The dual frame-SPSW structure was decomposed into a frame system and a SPSW system and they were simplified to an equivalent F-SDOF (SDOF for frame) oscillator and an equivalent S-SDOF (SDOF for SPSW) oscillator, respectively. The analytical models of F-SDOF and S-SDOF oscillators were constructed based on the OpenSees platform. The equivalent SDOF oscillator (D-SDOF, dual SDOF) for the frame-SPSW system was developed by combining the F-SDOF and S-SDOF oscillators in parallel. By employing the lateral force resistance coefficients and seismic demands of D-SDOF oscillator, the design approach of SPSW systems was developed. A 7-story frame-SPSW system was adopted to verify the feasibility and demonstrate the design process of the simplified method. The results also show the seismic demands derived by the equivalent dual SDOF oscillator have a good consistence with that by the frame-SPSW structure.

전단벽-골조 시스템의 내진설계를 위한 근사해석법 (Approximate Analysis of Shear Wall-Frame Structure For Seismic Design)

  • 유석형
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.99-106
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    • 2019
  • 횡력을 받는 전단벽-골조 시스템은 휨거동을 하는 전단벽과 전단거동을 하는 골조가 슬래브의 강체평면운동(Diaphragm Action)을 통하여 상호작용하여 수평력에 효율적으로 저항하는 시스템이다. 횡력을 받는 골조의 거동은 보와 기둥의 휨 변형에 의한 골조의 수평 전단변형과 기둥의 축 변형에 의한 골조의 휨 변형으로 구분 할 수 있다. 일반적으로 전단벽-골조 시스템의 근사해석 시 골조의 휨변형은 무시하여 왔으나, 건물의 높이가 증가 할수록 골조의 휨 거동은 큰 영향을 미칠 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 횡력을 받는 전단벽-골조 시스템의 근사해석 시 기둥의 축 변형을 고려하기위하여 병렬전단벽 시스템(Coupled Shear Wall System)의 해석 시 사용하는 연속매체모델(Continuous Medium Model)을 이용하여 횡 변위 및 부재력을 산정할 수 있는 근사식을 수정 제시 하였다. 새롭게 제시된 근사식을 검토하기 위하여 기존 식과 컴퓨터에 의한 Matrix해석 결과와 비교하였으며, 비교결과 건물 높이가 높을수록 본 연구에서 제시한 근사해석 식이 기존 식보다 Matrix 해석 결과에 가깝게 나타났다.

민감도 해석을 이용한 전단벽-골조 구조시스템의 강성최적설계 (Stiffness-based Optimal Design of Shear Wall-Frame Structure System using Sensitivity Analysis)

  • 이한주;김호수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.63-71
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    • 2006
  • 본 연구에서는 민감도 해석을 이용하여 전단벽-골조 구조시스템의 횡변위를 정량적으로 제어할 수 있는 강성최적설계방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 먼저 골조와 전단벽요소 사이의 변위자유도 적합성 문제를 해결하기 위한 요소강성행렬을 구성하며, 또한 수학적계획법의 일반성을 유지하면서도 큰 규모의 문제도 효율적으로 다를 수 있는 근사화 재념을 도입하여 횡변위 구속조건식을 설정한다. 아울러 전단벽 및 골조부재의 단면특성 관계식을 설정함으로써 설계변수의 수를 줄여주고, 이를 이용하여 강성행렬도함수의 산정을 용이하게 한다. 특히 골조의 경우 초기에 주어진 단면형상이 최적설계 과정동안 계속 유지된다는 가정을 이용하여 최적설계결과에서 구해진 단면특성에 따라 부재단면크기를 산출하고, 전단벽은 사용자의 의도에 따라 두께 또는 부재길이를 재산정하는 방안을 강구한다. 이와 같이 제시된 강성최적설계기법의 효용성을 검토하기 위해 두 가지 형태의 20층 전단벽-골조 구조물의 예제가 고려된다.

Behavior factors for mixed reinforced concrete wall and buckling restrained braced frame

  • Hamid Beiraghi;Behdad Abbaspour
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제86권2호
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    • pp.277-290
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    • 2023
  • A supplementary reinforced concrete wall can be used to improve the seismic behavior of a buckling restrained braced frame as a mixed system. In such a novel system, the total lateral force is resisted by the combination of the RC wall system and the BRBF. There is not enough research on the response modification factor of such a mixed system. This paper investigates the response modification factor, and such relevant factors as ductility reduction factor and over strength factor for a system consisting of reinforced concrete wall and buckling restrained braced frame. To this purpose, nonlinear incremental dynamic analysis as well as static push over analysis are used for 6- to 14-story sample structures. The results show that for mixed considered systems, the mean value of response modification factor varies approximately from 7 to 9.