• 국제초고층학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.319-326
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• 2016

The ingenuity of structural engineers in the field of tall and super-tall buildings has led to some of the most remarkable inventions. During this evolution of structural engineering concepts in the last 100 years, the technical challenges that engineers encountered were extraordinary and the advances were unprecedented. However, as the accomplishments of structural engineers are progressing, the desire for taller and safer structures is also increasing. The diagrid structural system is part of this evolving process as it develops a new paradigm for tall building design combining engineering efficiency and new architectural expression. The first appearances of this type of tall buildings have already been constructed and the interest of both engineering and architectural communities is growing mainly due to the many advantages compared to other structural systems. This paper presents a simple approach on optimizing member sizes for the diagonals of steel diagrid tall buildings. The optimizing method is based on minimizing the volume of the diagonal elements of a diagrid structure. The constraints are coming from the stiffness-based design, limiting the tip deflection of the building to widely accepted regulative limits. In addition, the current paper attempts to open the discussion on the important topic of optimization and robustness for tall buildings and also studies the future of the diagrid structural system.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.95-103
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• 2011

비정형 초고층건물을 위한 구조시스템 중에서 다이어그리드 구조시스템은 구조적인 효율성 및 조형성 때문에 널리 사용되고 있다. 근래에는 초고층건물을 위한 구조시스템으로 메가부재의 조합을 통하여 횡방향 강성을 효과적으로 발휘할 수 있는 메가프레임 시스템이 널리 사용되고 있다. 두 가지 구조시스템의 장점을 혼합한 다이어그리드 메가프레임 구조시스템은 미래형 초고층건물에 적용될 유망한 구조시스템으로 평가받고 있다. 그러나 이러한 다이어그리드 메가프레임 구조시스템을 적용한 건물의 거동을 예측하기 위해서는 매우 많은 수의 절점과 요소로 이루어진 유한요소 모델을 해석해야 하므로 상당한 양의 해석시간과 엔지니어의 노력이 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 다이어그리드 메가프레임시스템을 적용한 초고층건물의 거동을 효율적으로 해석할 수 있는 기법을 제안하여 다이어그리드 메가프레임 초고층건물의 해석과 설계에 소요되는 시간과 노력을 줄이고자 한다. 이를 위하여 다이어그리드 메가프레임의 특정을 활용한 효율적인 모형화기법과 행렬응축기법을 사용하여 해석에 사용되는 자유도수를 최소화한 해석기법을 제안하였다. 예제구조물의 해석을 수행하여 본 연구에서 제안된 해석방법과 일반적인 해석방법에 의한 결과와 비교함으로써 제안된 방법의 효율성과 정확성을 검증하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2009년도 정기 학술발표대회
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• pp.56.2-56.2
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• 2009

• Earthquakes and Structures
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• 제10권4호
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• pp.735-755
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• 2016

This article presents a proposed analytical methodology to determine seismic force-resisting system R-values for steel diagrid framed systems. As current model building codes do not explicitly address the seismic design performance factors for this new and emerging structural system, the purpose of this study is to provide a sound and reliable basis for defining such seismic design parameters. An approach and methodology for the reliable determination of seismic performance factors for use in the design of steel diagrid framed structural systems is proposed. The recommended methodology is based on current state-of-the-art and state-of-the practice methods including structural nonlinear dynamic analysis techniques, testing data requirements, building code design procedures and earthquake ground motion characterization. In determining appropriate seismic performance factors (R, ${\Omega}_O$, $C_d$) for new archetypical building structural systems, the methodology defines acceptably low values of probability against collapse under maximum considered earthquake ground shaking.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.229-239
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• 2010

새롭게 제안된 다이아그리드 구조 시스템은 경사진 기둥을 통해 구조물의 중력하중과 횡력을 모두 저항하는 시스템이다. 하지만 현재 내진설계 기준은 새로운 구조시스템에 대한 적절한 반응수정계수가 없다. 이에 새로운 시스템의 반응수정계수를 포함한 내진설계시 고려되는 내진성능계수들을 산정하기 위해 ATC-63(안)이 새롭게 제안되었다. ATC-63(안)에서는 구조 시스템의 여러 변수에 의해 다른 값을 가지게 되는 반응수정계수를 보완하기 위해 붕괴여유비를 함께 고려하여 건물의 내진성능을 판단한다. 본 논문에서는 4층에서 36층의 서로 다른 높이의 대각가 새 구조물을 설계하여 ATC-63(안)의 방법론에 따라 비선형정적해석과 동적해석을 통해 대각가새 구조의 내진성능계수를 평가하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.91-99
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• 2008

최근의 건물의 동향을 보면 아름다움을 강조하여 비틀리고, 경사지고, 테이퍼형태를 가지고 있다. 이러한 건물에 대응하는 구조시스템으로 대형 대각가새 구조시스템이 등장하였다. 이 구조시스템은 건축적인 요구사항을 만족하면서 구조물량 절감의 가능성이 있지만 다수의 부재가 만나는 접합부에 대한 구조성능 평가가 필요하다. 이에 본 연구에서는 H형 단면을 이용한 대형 대각가새 구조시스템의 접합부에 대한 단조가력 실험을 수행하였으며 하중 및 변형능력을 평가하였다. 주요 변수로는 부위별로 용접방법 및 웨브의 이음길이를 적용하였다. 실험결과 완전용입용접에 대하여 국부적으로 부분용입용접을 사용한 경우와 비교해 보면 구조성능에는 차이가 없었고, 웨브의 중첩길이는 웨브사이 이격거리에 100%에 해당하는 길이가 필요함을 알 수 있었다.

• 한국디지털건축인테리어학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.5-13
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• 2012

The frame of pipe greenhouses in Korea have been collapsed increasingly due to very weak in structure caused by the heavy snow and strong wind. In order to reduce the collapse of green houses, it is urgent to develop the new structural system in stress tolerant greenhouses. Therefore, this paper performed the structural analysis of greenhouse frame in accordance with snow loads and wind loads. Three type models in structural frame configuration of greenhouses, that is, existing type, diagrid type, and honeycomb type are selected. It was classfied the section shape of structural frames in greenhouses into arch style, standard style, and diagonal standard style. As a result of this paper, it was verified that the structural system of diagrid type is better than that of existing type against snow loads and wind loads in the frame of greenhouses.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.307-317
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• 2011

본 논문은 강풍대이면서 약진대에 위치하는 내풍설계된 초고층건물이 경험할 수 있는 잠재적 지진에 대한 내진성능평가를 통해서 탄성내진설계의 가능성을 검토하는 것이다. 최근에 가장 각광받고 있는 구조시스템인 초고층 철골대각가새골조를 내풍설계하고, 내풍설계과정에서 상당한 시스템초과강도가 유입됨을 확인하였다. 초고층 철골대각가새골조에 대하여 다양한 지반조건에 따른 응답스펙트럼해석과 내진성능평가를 수행하였다. 우리나라와 같이 강풍대에 위치하면서 약진대에 속하는 환경하에서 세장비 5.2이상의 초고층 철골대각가새골조는 500년 재현주기 지진동에 대해서는 탄성저항할 수 있음을 보여주었고, 세장비 6.9의 초고층 철골대각가새골조는 2400년 재현주기 지진동에 대해서도 탄성설계가 가능함을 확인하였다. 500년 재현주기 지진동에 대해서 초고층 철골대각가새골조는 부재수준에서 지반조건에 관계없이, 2400년 재현주기 지진동에 대해서도 $S_E$지반을 제외하고는 세장비 5.2이상의 모델에서 모두 "즉시거주" 수준을 나타내었다. 시스템수준에서 초고층 철골대각가새골조는 500년 재현주기 지진동에 대해서 세장비 5.2이상의 모델은 $S_A$와 $S_B$지반에서는 즉시거주, $S_C{\sim}S_E$ 지반에서는 "인명안전" 수준을 나타내었다. 2400년 재현주기 지진동에 대해서는 500년 재현주기보다 한 단계 낮은 내진성능수준을 보여주었다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.293-304
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• 2016

The diagrid structural system for constructing tall buildings is a recent invention. Debuting in 2004 with the construction of the Swiss Re Tower in London, this aesthetically driven structural system has centered the perfecting of its technology on the development of the nodes that form its innovative deviation from standard steel tall framing methods. The paper examines variations in node design, understanding the linked dependence the modularity and the choice to expose the steel in the building, as well as on advances in digital modelling that allow an increasingly seamless line of communication from the engineering design through to the actual fabrication of the nodes. This advanced design and fabrication technology will be seen to have resulted in the expanded use of the technical term "node" to inform the design and construction of a range of other applications in the structuring of tall buildings, including the use of steel castings.

• 국제초고층학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.305-318
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• 2016

In the design of super-tall towers, engineers often find the conventional frame systems used in countless buildings in the past decades incapable of providing the required form, performance and constructability demanded by super-tall heights. The strength of the diagrid as a structural system in high-rise towers is the total flexibility it affords the designer as an adaptable, efficient and buildable scheme. Using fundamental engineering principles combined with modern computational tools, designers can take minimum load path forms to create rationalized diagrid geometries to create optimized, highly efficient towers. The use of diagrid frames at SOM has evolved as a structural typology beginning with the large braced frames on the John Hancock Center and continued in modern applications proving to be a powerful system in meeting the demands of supertall buildings.