• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.101-109
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• 2018

모듈형 구조시스템은 학교 및 아파트 건물과 같은 저층 및 중층 구조물에 점점 더 많이 사용되고 있다. 최근에는 고층 건물에 모듈러 구조시스템을 적용하는 방법에 대한 연구가 수행되고 있다. 고층 모듈러 구조시스템에 대해 충분한 저항력과 경제적인 구조를 제공하기 위해 복합모듈 구조시스템이 제안되었다. 본 연구에서는 일련의 실험을 통해 단위 복합모듈 구조에 적용하기 위한 목적으로 비대칭 복합 기둥의 강도를 평가하고자 하였다. 실험적 연구는 기둥의 세장비, 편심율 및 관통바 유무에 따라 기둥의 강도에 미치는 영향에 중점을 두었다. 단위 모듈구조에 대한 비대칭 기둥단면의 설계식을 제안하였다. 결과로부터, 설계식은 단위 복합모듈 구조에서 비대칭 기둥단면의 적절한 강도 예측을 제공한다는 것을 알 수 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.77-80
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• 2005

Recently the construction of high-rise hybrid type building is progressively increased as the social demands. It is significantly important factors such as economy, the safety of structure, and the flexibility of internal space. Therefore new hybrid structural system, using slim flat plate system, is also required to be attained the reduction of story height, the flexibility and efficient use of space. The most suitable structural system is ,with the economy and flexibility, flat plate system in high-rise hybrid type building. But it was focused in the seismic performance for high performance flat plate system in high-rise hybrid type building. Therefore, in the study, to develop the new flat-plate system with high ductile, durable, good performance for the applications. It was evaluated the seismic performance in the critical region of slab-column connection. And then high performance flat plate system, designed by the economy and safety, was developed as a new technique in the application of high-rise hybrid type building.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.137-144
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• 2003

Recently, the interest in a complex building increases rapidly in Korea. High-rise complex is not simply the combination of a residential apartment and a business office as previous but a building with the object of the convenience of the residents familiar with city-life style through adapting the high class life style and new residential culture to the business space, and the efficiency in using the limited building site in the town. This study presents an exploratory analysis focusing the structural system with the help of the extensive survey of the construction site in Korea, and aims a guideline for the structural design and construction of high rise complex. Through the survey, change and development in the design and the construction can be seen as the height and size of the complex grow. It is almost indispensable to design a structural system against lateral forces like earthquake or wind, which is usually measured by story drift ratio or story displacement. Improvement of the structural materials and their usages is also included for the efficiency of the structural system. Useful slab-beam system contributing to the decrease of the story height is still a concern.

• 전산구조공학
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• 제4권4호
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• pp.10-13
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• 1991

현대의 건물은 초고층화 되어가기 때문에 바람이나 지진에 의한 건물의 과다진동이 일어나며 이것은 기초분리(base isolation) 방법 또는 제진장치를 설치함으로써 해결할 수가 있다. 기초분리 방법은 지진 다발 지역에서 지진에 의한 피해를 감소시키기 위하여 주로 이용되며 제진장치는 지진은 물론 바람을 받는 고층건물, 타워, 다리 등의 대형 구조물의 제진에 사용이 되며 병원, 컴퓨터센터, 그리고 반도체 공장 등 정밀한 작업이 이루어지는 곳에서의 국부적인 제진에 적용이 되고 있다. 제진장치는 수동제진장치와 능동제진장치로 대별이 되며 원리는 질량을 이용한 건물의 감쇠력을 증대시키는 데 있다. 능동제진장치를 이용한 시스템은 과다한 설치비와 운영비 뿐만 아니라 강한 바람이나 지진이 왔을 때 전력 중단이 되어 작동이 되지 않을 때가 있으므로 현재로서는 수동제진장치가 많이 이용이 되고 있다. 따라서 현재 강한 바람이나 지진에 대한 건물전체의 거동은 수동제진장치에 의하여 대처하고 약한 바람과 지진 등에 대한 국부적인 제진에는 능동제진장치를 이용하는 복합제진시스템(hybrid vibration control system)이 제시되고 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.149-154
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• 2019

국내 고층 아파트의 구조시스템은 크게 다수의 벽체가 분산적으로 배치되어 있는 내력벽 시스템과 중앙 코어벽 시스템으로 구분할 수 있다. 각각 시스템에 따른 횡방향 거동을 분석하기 위해 본 연구는 국내 고층 아파트 중 대표적인 평면을 갖는 대상 건물을 선정하고, 비선형 정적해석을 수행하여 붕괴메커니즘을 살펴보았다. 비선형 정적해석을 통해 도출된 힘-변위관계로부터 지진응답에 있어서 중요한 요소인 초과강도계수 및 연성도계수를 산정하여 반응수정계수를 평가하였다. 중앙 코어벽 시스템은 연성도는 작지만, 풍하중에 의해 지배되어 초과강도가 크게 산정돼 초과강도계수에 의해 반응수정계수가 산정되었고, 내력벽 시스템은 벽량이 많아 연성도가 크기 때문에 상당힌 큰 반응수정계수가 산정된다.

• 토지주택연구
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• 제4권3호
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• pp.295-301
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• 2013

본 논문에서는 국내의 초고층 주상복합건축물들에 대하여 층수와 높이 등의 규모 및 구조형식과 횡력저항 시스템의 유형 및 사용 재료의 강도와 층별 콘크리트 강도의 조닝 등에 대하여 조사 분석하여, 이를 토대로 초고층 주상복합 건축물의 구조 계획 유형을 분석하였다. 조사한 결과, 국내 초창기 초고층 주상복합 건축물의 구조시스템은 도곡동 타워팰리스와 같이 철골철근콘크리트구조(SRC)로 건설된 사례가 많았으나, 2005년 이후에는 대부분이 철근콘크리트(RC)구조로 건설되었다. 구조체에서 코어부분을 전단벽으로 배치하여 횡력저항 시스템으로 활용하고 있고, 콘크리트의 강도는 층수에 따라 고층부, 중간부, 저층부로 나누어 강도를 조닝하여 적용하고 있었다. 사례조사를 토대로 국내에 주상복합건축물의 대표적인 유형으로 건설되고 있는 40층 및 60층 규모의 건축물에 대한 구조계획 기초자료를 제시하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.66-66
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• 2011

중위도 이북의 건물에서 고층건물의 혹한기 연돌효과는 건물의 여러 가지 기능에 큰 영향을 미치며, 승강기 승강로는 화재시 차압 때문에 연기의 주된 전파통로가 된다. 외피의 밀폐성능을 높여 건물 내부의 연도효과를 줄일 수 있으나, 외피의 밀폐기능은 비상시 피난을 위해 피난경로를 개방하는 순간 일시에 무력화된다. 또한 건물 외피의 밀폐성능이 우수할수록 연돌효과 그 자체로써 건물외피에 미치는 구조적 영향이 커진다. 고층부의 연돌효과는 외피를 밖으로 밀어내는 작용이므로 풍하측에서는 마이너스 풍압에 더하여 건물 외피에 부담을 증가시킨다. 그러므로 고층건물에 발생하는 혹한기 연돌효과의 영향을 정리하자면 다음과 같다. ${\bullet}$ 건물 외벽 및 창문에 미치는 구조적 영향 ${\bullet}$ 제연 시스템의 기능 저해 ${\bullet}$ 승강기 문 개폐 장애와 소음 등 설비 기능의 부정적 영향 ${\bullet}$ 공조기능 장애 ${\bullet}$ 화재시 승강기 승강로 등 수직 샤프트를 통한 연기 전파 혹한기 건물 안팎의 온도차가 40K일 때 높이 600m인 초고층 건물 최상층에 발생하는 연돌효과에 의한 차압은 풍속으로 환산할 때 32m/s에 달한다. 그러므로 초고층 건물 설계시에는 최상층의 풍하측에 설계상의 예상 최대풍속에다 이러한 환산풍속을 더한 고속 풍력이 창문을 밖으로 밀어내는 것으로 보아야 한다. 또한 공조 및 환기시스템에서는 이러한 차압을 고려하지 않으면 고층부에서 환기 성능이 무력화될 수 있다. 다음과 같은 방법들을 이용하여 고층건물의 연돌효과를 효과적으로 줄일 수 있다. 1) 계단실의 연돌효과 저감 방법 계단실에 발생하는 연돌효과에 의한 차압은 계단실에 상승기류를 발생시킨다. 이러한 차압과 상승기류는 계단실 상하부를 개방하면 자연적으로 평형을 이루게 되므로 별도의 제어가 필요 없게 된다. 또한 화재감지기와 연동하여 상하부 외벽의 개구부를 열어두게 되면 피난상황에 따라 문이 여닫힘으로써 발생하는 압력상태의 변화를 고려할 필요가 없게 된다. 2) 승강기 승강로의 연돌효과 승강로의 상하부에 대규모 개구를 두면 대규모의 외기가 도입되어 상승 유동 후 배출되므로 승강로 내부 온도 저하로 연돌효과가 저감되고, 승강로로 유입된 연기는 대규모의 외기에 희석되어 농도가 낮아지고 대부분 외부로 배출된다. 3) 샤프트 복합효과를 이용하는 방법 거실 평면적에 비해 승강기나 계단이 아주 많고 누설틈새 등 개구의 면적 합계가 크면 샤프트들이 서로 복합효과를 이루어 연돌효과에 의한 차압이 줄어든다. 연돌효과 제어용 샤프트를 하나 더 보조적으로 설치함으로써, 보조샤프트에 의해 발생하는 차압으로 거실을 가압 혹은 감압하여 문제가 되는 차압을 어느 정도 상쇄할 수 있다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.84-87
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• 2009

본 논문에서는 최근 초고층 건축물에 많이 활용되어지는 기둥-가새 시스템인 다이아그리드 시스템을 활용하여 중저층 건축물에 적용가능성을 평가하였다. 본 시스템은 튜브구조의 형태로 횡력에 대한 저항력이 우수하며 중력하중과 황하중을 기초와 지반에 안전하게 하중을 전달한다. 다이아그리드는 경사기둥과 보를 반복적으로 삼각형 형태로 배치되어 중력하중을 받을 경우 수직부재는 압축력을 보는 인장력을 받게 된다. 경사기둥과 보를 연결하는 접합부는 H-형강으로 설계 시 제작이 복잡하고 외관이 좋지 않다. 하지만 원형강관을 사용 할 경우 복합하지 않은 형태로 설계가 가능하고 외관이 우수하기 때문에 외부에 노출이 가능해진다. 또한 원형강관은 개방형 단면 부재에 비해 압축좌굴과 비틀림에 대한 성능 등이 우수하여 구조적인 성능이 우수하다. 원형강관을 이용하여 다이아그리드 시스템이 고층 건축물 뿐만 아니라 중저층 건축물에도 적용 타당성을 검토하였으며 원형강관 접합부 설계는 한계상태설계법이 사용 된 KBC2008(안)을 이용하여 설계하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.14-20
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• 2015

In this study, we propose an innovative lateral force distribution building system between tall buildings by utilizing the difference of moment of inertia, as the alternative design for highly integrated city area. Considering a tri-axial symmetric conditions and boundary conditions for the three-dimensional building structure system, a two-dimensional model is composed. In the proposed indeterminate structural model, important design variables are determined for obtaining minimum horizontal deflections, reactions and bending moments at the ground level of the buildings. Regarding a case of the provided two spatial structures connected to 4 buildings, the optimum location of middle located spatial structure is 45% from the top of the building, which minimize the end moments at the bottom of the buildings. In the considered verification examples, reduced drifts at the top location of the building systems are validated against static wind pressure loads and static earthquake loads. The suggested hybrid building system will improve the safety and reliability of the system due to the added internal truss-dome structures in terms of more than 30% reduced drift and vibration through the development of convergence of tall buildings and spatial structures.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.22-27
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• 2011

건축물의 바닥 하부에 설치되는 비내력 천장이 일정 시간의 내화성능을 확보할 경우 바닥 및 보에 요구되는 내화성능의 감소가 가능하다. 이에 따라 건물시공시 이들 부재에 시공되는 내화피복 절감 및 충전구조 시공 완화 등으로 인하여 공간 구획의 활용성이 증가하여 비교적 경량으로 대규모 공간에 대한 시공이 가능하게 되어 건물 시공 유지관리의 편의성 확보, 공사기간의 단축 및 비용절감과 같은 경제적인 건축생산이 가능하게 된다. 외국에서는 보 바닥 및 천장재를 하나의 복합 시스템으로 구성하여 내화구조로 시공하거나 천장자체의 내화성능을 확보하는 경우가 있으나 국내에서는 이에 대한 연구가 진행되지 않아 건축물의 고층 경량화에 따른 경제적인 효율성을 확보하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 국내 건축물에 적용 가능한 내화성능을 확보한 표준화된 비내력 내화천장구조의 개발이 필요하며, 이에 본 연구에서는 현재 일반적인 비내력 천장구조의 내화성능을 평가하여 향후 비내력 내화천장구조의 개발을 위한 기초자료를 제시하였다.