• 제목/요약/키워드: 3D building model

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Evaluating the reliability of using the deflection amplification factor to estimate design displacements with accidental torsion effects

  • Lin, Jui-Liang;Wang, Wei-Chun;Tsai, Keh-Chyuan
    • Earthquakes and Structures
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    • 제8권2호
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    • pp.443-462
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    • 2015
  • Some model building codes stipulate that the design displacement of a building can be computed using the elastic static analysis results multiplied by the deflection amplification factor, $C_d$. This approach for estimating the design displacement is essential and appealing in structural engineering practice when nonlinear response history analysis (NRHA) is not required. Furthermore, building codes stipulate the consideration of accidental torsion effects using accidental eccentricity, whether the buildings are symmetric-plan, or asymmetric-plan. In some model building codes, the accidental eccentricity is further amplified by the torsional amplification factor $A_x$ in order to minimize the discrepancy between statically and dynamically estimated responses. Therefore, this warrants exploration of the reliability of statically estimated design displacements in accordance with the building code requirements. This study uses the discrepancy curves as a way of assessing the reliability of the design displacement estimates resulting from the factors $C_d$ and $A_x$. The discrepancy curves show the exceedance probabilities of the differences between the statically estimated design displacements and NRHA results. The discrepancy curves of 3-story, 9-story, and 20-story example buildings are investigated in this study. The example buildings are steel special moment frames with frequency ratios equal to 0.7, 1.0, 1.3, and 1.6, as well as existing eccentricity ratios ranging from 0% to 30%.

Modeling wind load paths and sharing in a wood-frame building

  • He, Jing;Pan, Fang;Cai, C.S.
    • Wind and Structures
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    • 제29권3호
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    • pp.177-194
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    • 2019
  • While establishing adequate load paths in the light-frame wood structures is critical to maintain the overall structural integrity and avoid significant damage under extreme wind events, the understanding of the load paths is limited by the high redundant nature of this building type. The objective of the current study is to evaluate the system effects and investigate the load paths in the wood structures especially the older buildings for a better performance assessment of the existing building stock under high winds, which will provide guidance for building constructions in the future. This is done by developing building models with configurations that are suspicious to induce failure per post damage reconnaissance. The effect of each configuration to the structural integrity is evaluated by the first failure wind speed, amajor indicator beyond the linear to the nonlinear range. A 3D finite-element (FE) building model is adopted as a control case that is modeled using a validated methodology in a highly-detailed fashion where the nonlinearity of connections is explicitly simulated. This model is then altered systematically to analyze the effects of configuration variations in the model such as the gable end sheathing continuity and the gable end truss stiffness, etc. The resolution of the wind loads from scaled wind tunnel tests is also discussed by comparing the effects to wind loads derived from large-scale wind tests.

건축물 BIM 적용사례를 통한 설계 및 시공프로세스 표준화 수립에 대한 연구 (A Study on the Establishment of Design and Construction Process Standardization through Building BIM Application Case)

  • 정희웅
    • 한국건축시공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.347-358
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    • 2022
  • 국내 건축물 설계 및 시공단계에서의 BIM 적용에 대한 건설 전반적 운영의 기대치인 설계 BIM의 재활용 및 시공단계에서 필요한 견적, 공정 등의 정보 추출 및 활용을 만족하기에는 연계되는 모바일 기술이나 단말기기의 현장 보급 및 적용이 부족한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 BIM 세부 업무 프로세스에 대해 모바일 기술 적용의 4D 시뮬레이션 및 Test-Bed 신축건축물 대상으로 기획·계획·기본·실시설계 및 시공단계에서 3차원 3D와 공정관리 4D 시뮬레이션 및 5D 물량산출 BIM 모델과 라이브러리를 구축하고, 시공단계에서 BIM 모델을 통한 간섭체크 등 다양한 시공성 검토를 보다 효과적으로 활용하는 건설업무의 BIM 프로세스에 대한 표준화 수립을 제시하는데 목적이 있다.

공동주택 리모델링 사업에서 3D 레이저스캐닝 기술을 활용한 기존 구조체 As-Is BIM모델 구축 프로세스 제안 (Approach of establishing As-Is BIM Model Process in Apartment Remodeling project using 3D Laser Scanning.)

  • 박지은;유정호
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.183-184
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    • 2015
  • More than 50% of the existing buildings in Korea are over 15 years old. Therefore it is necessary to be held reconstruction or remodeling deteriorated buildings more efficiently. Especially, since remodeling project reserves existing structures, it requires less period of project and construction period compare to reconstruction. It is possible to minimize uncertainty in communication between participants and able to manage information and construct efficiently in remodeling projects. This paper is first step of integrated BIM-based whole lifecyle management of apartment remodeling process. It suggests 3D laser scanner specification factors and site constraint factors for mapping between two groups. Therefore it will contribute to develop mapping algorithm of two groups and find optimal combination for apartment remodeling.

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초고층 건물의 지반을 고려한 2D 및 3D 동적해석에 의한 거동 비교 연구 (A Comparative Study on the Behavior of High-rise Buildings by 2D and 3D Dynamic Analysis with Considering the Ground)

  • 유광호;백용;김승진
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제20권10호
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    • pp.5-14
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    • 2019
  • 최근 우리나라에서도 지진이 발생하여 대도시의 초고층 건물의 내진안정성에 대한 관심이 높아져 이에 대한 연구가 증가하고 있다. 또한 대부분의 내진설계 및 해석은 지반을 간접적으로 고려하고 있고, 3D 동적해석을 이용한 내진해석 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지반을 포함한 SSI 연속체 모델에 기초한 2D 및 3D 동적해석을 수행하고 거동을 비교 분석하였다. 동적해석을 위해 지반범용해석 프로그램인 MIDAS GTS NX를 이용하여 선형시간이력해석을 수행하였다. 이를 위해 초고층 건물이 기반암 위에 시공되고 표층에 묻혀있는 것으로 가정하고, 선정된 파라미터를 기준으로 민감도 분석을 수행하였다. 동적거동은 수평변위, 층간변위비, 휨응력, 취약부를 이용하여 비교 분석하였다. 대부분의 경우, 2D 동적거동은 3D보다 크게 산출하여 더 보수적인 결과를 보였으며, 취약부의 수와 크기는 증가하는 것으로 나타났다.

기구축 공간정보를 활용한 건물객체 변화 탐지 연구 - 도로명주소건물DB 중심으로 - (A Study on Building Object Change Detection using Spatial Information - Building DB based on Road Name Address -)

  • 이인수;연성현;정호현
    • 지적과 국토정보
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    • 제52권1호
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    • pp.105-118
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    • 2022
  • 최근 메타버스, 스마트시티, 디지털트윈, 자율주행차, 도심항공모빌리티 등 분야에서 3D공간객체모델 관련 정보 요구는 증가될 것이다. 공간객체에 대한 3D모델 구축은 위성·항공·지상플랫폼과 같은 다양한 장비와 모델링·인공지능·영상정합 등의 기술로 가능하다. 하지만 갱신이 필요한 공간객체를 신속하게 탐지하고 DB화하는 작업은 쉽지 않다. 이 연구에서는 공간정보(도형)과 속성을 기반으로 주소코드, 층수, 건물명, 면적 등의 매칭요소를 이용하여 건물융합DB와 변화탐지건물DB를 구축 지원할 수 있고 갱신이 필요한 객체선정의 적합성을 검증할 수 있는 시스템 프로토타입을 개발하였다. 건물융합DB 구축 시 일부 건물의 경우, 공간정보와 속성의 융합불가 및 실패 사례가 발생하여, 매칭율이 약 80%로 낮게 나타났다. 이것은 특별히 시범사업지역 내 많은 건물객체에 대한 속성정보가 누락된 것에 기인하는 것으로 판단된다. 이 연구는 3D공간객체 모델의 신속한 갱신을 위한 효율적인 드론 촬영계획 수립을 지원하여 공간객체의 중복 및 불필요한 구축 등을 사전에 방지함으로써 객체 구축 절차 개선 및 비용 절감에 크게 기여할 것이다.

재난지역의 붕괴지형 3차원 형상 모델링을 위한 스테레오 비전 카메라 기반 드론 개발 (Developing Stereo-vision based Drone for 3D Model Reconstruction of Collapsed Structures in Disaster Sites)

  • 김창윤;이우식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.33-38
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    • 2016
  • 재난 현장의 붕괴된 건물 아래의 매몰자를 탐지하기 위해서는 구조 업무를 수행하는 인력이나 관리자가 현장의 실제 붕괴 정도 및 현재 상태를 신속하게 파악하여야 구조 업무가 순조롭게 진행될 수 있다. 하지만 붕괴 현장의 경우 사람의 접근 시 추가 붕괴의 위험 등으로 사건이 발생한 부분에 접근이 어려워 현장의 정보를 쉽게 파악하기 어렵다. 또한 제한된 인원으로 인하여 붕괴 현장에 매몰된 사람들의 위치를 파악하는 일 역시 힘든 일이다. 본 연구에서는 이러한 어려움을 극복하기 위하여 스테레오 비전 카메라를 장착한 무인비행장치 혹은 드론을 활용하여 붕괴지형의 정보를 파악하고자 한다. 스테레오 비전 카메라를 장착한 무인비행장치 제작을 위한 필요 기술 도출 및 제작 방법론 설명을 통해 붕괴지형 정보 획득을 위한 하드웨어 관련 기술을 제시하고자 한다. 다음으로 무인비행장치를 활용하여 획득한 자료를 바탕으로 붕괴지형을 3차원으로 모델링하는 과정을 통하여 본 연구에서 개발한 기기의 활용 가능성을 검증하고자 한다.

PSC 박스 거더의 Recycle-Design을 고려한 3차원 객체 모델 구현 (Implementation of 3D Object Model considering Recycle-Design of PSC Box Girder)

  • 조성훈;박재근;이헌민;신현목
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.325-330
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    • 2010
  • 현행 토목 설계분야에서는 BIM(Building Information Modeling)기반의 3차원 객체모델의 활용이 미미한 수준이다. 본 논문에서는 철도교량의 상부구조인 PSC 박스거더에 대하여 BIM기반의 3차원 객체 모델을 구성하였으며, 모델의 기초구성은 파트(Part)모델로 되어있다. 파트(Part)모델은 여러 가지 단위 모델 중 최소 단위이며, 이것은 설계대상 구조물의 특성을 반영하여 계층구조를 가진다. 3차원 객체 모델은 설계자의 설계변경의도를 신속하게 반영할 수 있어야 한다. 실제 설계과정에서는 반복적인 설계변경이 발생할 수 있기 때문이다. 이를 위하여 설계변수를 파라미터로 구분을 하였으며 그 파라미터들은 3차원 객체모델의 정보와 연계되어 있기 때문에 설계 변경에 신속하게 대응할 수 있다. 이 연구에서 우리는 3차원객체 모델을 토목설계분야에 활용하여 얻을 수 있는 이점을 고찰하였다. 또한 PSC 박스거더의 3차원 객체 모델의 효율적인 적용방안을 제시하였다.

LiDAR 데이터의 3D Hough 변환을 이용한 건물 지붕 평면의 세그멘테이션 및 정밀 평면방정식 추출 (The Segmentation and the Extraction of Precise Plane Equation of Building Roof Plane using 3D Hough Transformation of LiDAR Data)

  • 이영진;오재홍;신성웅;조우석
    • 한국측량학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.505-512
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    • 2008
  • LiDAR 점 데이터에서 3D Hough 변환을 이용하여 건물 지붕의 평면을 추출할 경우, 추출하고자 하는 평면에 포함되지 않는 LiDAR 점 데이터로 인하여 잘못된 평면이 추출될 수 있다는 문제점과, 누적배열에서 최대값을 갖는 누적배열인자가 여러 개 발생할 수 있다는 문제점이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 최다평면(peak plane), 정확평면(exact plane), 최확평면(LESS plane)을 정의하고 이를 이용하여 위의 문제점들을 해결하는 방법을 제안하였다. 또한, 위의 문제점이 발생할 수 있는 데이터를 제작하여 본 논문에서 제안한 알고리즘을 테스트하였다.

국내 건축분야 3D 프린팅 시장 성숙도 기반 단계별 유통플랫폼 구축방안에 관한 연구 (A Study on the Phased Development Plan of Distribution Platform Based on 3D Printing Market Maturity in Domestic Architecture)

  • 정수매;원지선;신재영;주기범
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권6_2호
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    • pp.849-860
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    • 2021
  • Recently, it is easy to find cases of 3D printing product, equipment, and materials in the architecture field. However, there is a lack of distribution environment where 3D printing products can be traded on an online platform or to access on-demand services in the architecture field. Therefore, in this study, a distribution platform development plan was proposed in consideration of the maturity level of the 3D printing distribution market in the domestic architecture field. For this purpose, the research was carried out as follows. First, by analyzing the case of the 3D printing distribution platform, the development stage of the distribution platform was set as three stages from the perspective of market maturity, platform development level, and sales/purchase experience level of suppliers and consumers. Second, the market maturity of the current domestic architecture field was evaluated as the first stage, and a distribution platform that could be implemented in the first stage was presented as a pilot. Third, we presented the first stage pilot, collected practical opinions on future construction plans through in-depth interviews, and presented detailed implementation plans for each stage necessary to achieve the second and third stage market maturity goals. Based on the roadmap derived from this study, it is expected that the domestic distribution platform market will grow step by step in the future and be utilized for business model development.