• Title/Summary/Keyword: 고층복합구조시스템

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Design Strength of Non-symmetric Composite Column for Modular Unit Frames (모듈러 유닛 골조용 비대칭 합성기둥의 설계강도)

  • Park, Keum-Sung;Lee, Sang-Sup;Moon, Ji-Ho
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.22 no.5
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    • pp.101-109
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    • 2018
  • Modular structural systems have been used increasingly for low- and mid-rise structures such as school and apartment buildings. Studies have recently been conducted on the application of the modular structural system to high-rise buildings. To provide sufficient resistances and economical construction for the high-rise modular structural system, a composite unit modular structure was proposed. In this study, the strength of the non-symmetric composite column for the proposed composite unit modular structure was investigated through a series of tests. The experimental study focused on the effect of the slenderness of the column, eccentricity, and through bars on the strength of such a column. Design equations for the non-symmetric column for a modular unit structure were also proposed. From the results, it was found that the proposed design equations provide reasonable strength prediction of the non-symmetric composite column for the modular unit structure.

Analysis of Seismic Performance of Slim Flat Plate System in High-rise Hybrid Structural System (슬림형 바닥시스템을 이용한 고층 복합구조의 내진성능에 관한 해석적 연구)

  • Ha Gee Joo;Park Hyo Sun;Park Joung Hyen;Choi Kyung Ryeol;Kim Dae Joung;Jung Jea Kwang
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2005.11a
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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.

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An Investigative Study on the Structural Characteristics of High-Rise Complexes in Korea (국내 고층 주상복합 건물의 구조적 특성에 관한 조사 연구)

  • Kang Suk-Won;Lee Sung-Ho
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.4 no.4 s.16
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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.

High-rise buildings using vibration control devices (제진장치를 이용한 고층건물)

  • 민경원
    • Computational Structural Engineering
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    • v.4 no.4
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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.

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Seismic Capacity according to Structural System of High-rise Apartment (고층 아파트 구조시스템에 따른 내진성능 분석)

  • Lee, Minhee;Cho, So-Hoon;Kim, Jong-Ho;Kim, Hyung-Do
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.32 no.3
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    • pp.149-154
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    • 2019
  • The structural system of domestic high-rise apartments can be divided into two parts; the core wall system, which is composed of walls concentrated in the center and the shear wall system, which comprises a great number of walls distributed in the plan. In order to analyze the lateral behavior of each system, buildings with typical domestic high-rise apartment plans were selected and nonlinear static analysis was performed to investigate the their collapse mechanism. From the force-displacement relation derived from nonlinear static analysis, response modification factor was evaluated by calculating the overstrengh and ductility factor, which are important in the seismic response. The ductility of core wall system is small, but as it is governed by wind load, its overstrength is greatly estimated, and its response modification factor is calculated by the overstrengh factor. Due to a large number of walls, shear wall system has a large ductility, making the response modification factor considerably large.

A Study on the Structure Types and Concrete Strength Zoning of Domestic Tall Apartment Buildings (국내 초고층 주상복합 건축물의 구조시스템 유형과 콘크리트 강도 조닝 분석)

  • Kim, Sang-Yeon
    • Land and Housing Review
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    • v.4 no.3
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    • pp.295-301
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    • 2013
  • In this study, cases of domestic tall residential buildings were investigated for the structural types, numbers of stories, total heights, type of lateral load resisting systems, and zoning of concrete strength. Based on these investigation data, the structural planning pattern of tall residential building was analyzed. SRC structure is main structural types of tall residential building at the initial stage of domestic tall residential building, but RC structure is substituted for main structural types since 2005. Retaining wall system is positioned at the core part of structural plan as a lateral load resisting system. Concrete strength zoning of vertical members like columns are divided by vertical heights of lower parts, middle parts, and upper parts. Basic data of structural planning of 40stories and 60 stories residential buildings was proposed based on case investigation.

A Study on Reducing Method for Stack Effect in High-rise Building (고층 건축물 연돌효과 저감 방법에 대한 연구)

  • Kim, Jin Soo
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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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.

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Feasibility Evaluation of CHS Diagrid Systems for Low/Mid-Rise Building Structure (원형강관 다이아그리드 시스템의 중저층 건축구조물 적용 타당성 평가)

  • Gam, Sam-Do;Kim, Tae-Jin;Kwak, Jin-I
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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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.

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Optimum Design For a Highly Integrated Tall Building System (초고밀도 고층복합빌딩시스템의 최적설계)

  • Cho, Taejun;Kim, Tae-Soo
    • Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures
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    • v.6 no.1
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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.

An Experimental Study on Fire Resistance Performance Test of Non-loadbearing Ceiling Systems (비내력 천장구조 내화성능평가에 대한 실험적 연구)

  • Choi, Dong-Ho;Kim, Dae-Hoi;Park, Soo-Young
    • Fire Science and Engineering
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    • v.25 no.4
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    • pp.22-27
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    • 2011
  • Fire resistance ceiling system is the structure of which the ceiling installed under the slave of the structure has the fire resistance performance. Because of having the fire resistance performance, fire resistive coatings on steel beams can be reduced and large span structures can be constructed. So, it have advantages of convenience for construction, shorten for construction time and cost reducing. In foreign country, it is general that one system consisting of slave and ceiling is constructed as a fire resistance system. But in Korea, there are no fire resistance ceiling systems thus economical efficiency due to being high-rise and light-weight of structures is not secured. Therefore research and development of nominal fire resistance ceiling systems is necessary. On this study, fire resistances of standard non-loadbearing ceiling systems were assessed and basic informations for developing the fire resistance non-loadbearing ceiling systems were presented.