• 한국지진공학회논문집
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• 제20권7_spc호
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• pp.485-494
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• 2016

The risk-based assessment, also called time-based assessment of structure is usually performed to provide seismic risk evaluation of a target structure for its entire life-cycle, e.g. 50 years. The prediction of collapse probability is the estimator in the risk-based assessment. While the risk-based assessment is the key in the performance-based earthquake engineering, its application is very limited because this evaluation method is very expensive in terms of simulation and computational efforts. So the evaluation database for many archetype structures usually serve as representative of the specific system. However, there is no such an assessment performed for building stocks in Korea. Consequently, the performance objective of current building code, KBC is not clear at least in a quantitative way. This shortcoming gives an unresolved issue to insurance industry, socio-economic impact, seismic safety policy in national and local governments. In this study, we evaluate the comprehensive seismic performance of an low-rise residential buildings with discontinuous structural walls, so called piloti-type structure which is commonly found in low-rise domestic building stocks. The collapse probability is obtained using the risk integral of a conditioned collapse capacity function and regression of current hazard curve. Based on this approach it is expected to provide a robust tool to seismic safety policy as well as seismic risk analysis such as Probable Maximum Loss (PML) commonly used in the insurance industry.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.13-22
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• 2010

철근콘크리트 건축물에서 비내력벽(Masonry Infill Walls)은 내부 칸막이벽이나 중저층 규모의 건물 외벽에 흔히 사용된다. 그렇지만 대부분의 경우에 비내력벽은 비구조체이므로 구조설계시 건물의 모형화에서 무시된다. 따라서 본 연구에서는 비내력벽을 보편화된 모형화 방법인 등가의 대각 압축 스트럿(Equivalent Diagonal Strut)으로 고려하여 비내력벽의 유무에 따른 저층 철근콘크리트 건축물의 전체적인 지진거동의 양상을 평가하고자 하였다. 해석결과로 비내력벽을 고려하면 시스템의 추가적인 강도 및 강성을 확보하여 층간변위비를 줄일 수 있으나 진동주기가 짧아져서 설계단계에서 고려한 지진하중보다 큰 하중을 받게 된다. 연약층이 있는 모델의 경우에는 기둥에 소성거동이 집중됨을 알 수 있으며 부분적인 붕괴가 전체 시스템의 붕괴 원인의 가능성을 가진다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권1호
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• pp.109-118
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• 1999

국내에서는 1988년부터 내진 규준이 시행되었으며, 따라서 그 이전에 지어진 저층 철근콘크리트 건물들은 내진 규준이 적용되지 않고 단지 축하중만을 고려하여 설계되었다. 그러므로 약한 지진이 발생하여도 이러한 건물들은 심한 피해를 입을 수 있다. 본 논문에서는, 내진 규준이 시행되기 이전에 지어진 비내진 저층 철근콘크리트 모멘트 저항 골조의 지진 발생시 거동과 피해를 알아보기 위하여, 실제 존재하는 비내진 건물 중 3층 철근콘크리트 라멘조 공공청사 건물의 외부 적합부를 교차보가 있는 것과 없는 것의 2종류를 1/2의 실물크기로 제작하고, 횡방향 변위 제어로 반복하중을 가하여 실험을 수행하였다. 비내진 접합부의 가장 큰 특징은 적합부내의 횡보강근이 없다는 것이다. 실험을 통하여 균열의 형태, 강도${\cdot}$강성의 저하, 에너지 소산 그리고 기둥과 보 부재의 철근 미끄러짐을 조사하였다. 국내에서 규정하고 있는 최대지반가속도인 0.12g크기의 횡방향 하중을 가력하였을 경우에는 균열이 발생하지 않았으나, 횡방향 하중을 0.12g이상으로 증가할수록 교차보가 없는 외부접합부에서 전단균열이 발생하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.83-91
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• 2021

본 연구에서는 기존 철근콘크리트 (R/C) 구조체와 내진보강 부재의 접합부의 성능을 향상시키기 위해서 접합부에 탄성패드를 가지는 새로운 H형강 철골프레임 내부접합형 내진보강공법 (H-section Steel Frame with Elastic Pad, HSFEP)을 제안하였다. HSFEP 시스템은 필요 내진보강량 산정이 간편한 내력향상형 보강공법으로서, 전단파괴가 발생할 가능성이 매우 높은 비내진상세를 가지는 중·저층 R/C 건축물에 적합한 공법이다. 본 연구에서 제안한 HSFEP 내진보강공법의 유용성을 검증하기 위하여 비내진상세를 가지는 국내 R/C 건축물을 바탕으로 실물 2층 골조 실험체를 제작하여 유사동적실험을 수행하여 최대지진응답 하중 및 변위, 지진피해정도를 중심으로 내진보강효과를 검토하였다. 실험결과 본 연구에서 개발한 HSFEP 내부접합형 내진보강법은 접합부성능이 개선되었으며, 효과적으로 수평극한내력을 증진시킴과 동시에 대지진 입력 시에도 지진응답변위를 매우 효과적으로 억제시켰다.

• Earthquakes and Structures
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• 제10권4호
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• pp.939-963
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• 2016

According to the new directives about the rational and efficient use of energy, thermal bridges in buildings have to be avoided, and the thermal insulation (TI) layer should run without interruptions all around the building - even under its foundations. The paper deals with the seismic response of multi-storeyed reinforced concrete (RC) frame building structures founded on an extruded polystyrene (XPS) layer placed beneath the foundation slab. The purpose of the paper is to elucidate the problem of buildings founded on a TI layer from the seismic resistance point of view, to assess the seismic behaviour of such buildings, and to search for the critical parameters which can affect the structural and XPS layer response. Nonlinear dynamic and static analyses were performed, and the seismic response of fixed-base (FB) and thermally insulated (TI) variants of nonlinear RC building models were compared. Soil-structure interaction was also taken into account for different types of soil. The results showed that the use of a TI layer beneath the foundation slab of a superstructure generally induces a higher peak response compared to that of a corresponding system without TI beneath the foundation slab. In the case of stiff structures located on firm soil, amplification of the response might be substantial and could result in exceedance of the superstructure's moment-rotation plastic hinge capacities or allowable lateral roof and interstorey drift displacements. In the case of heavier, slenderer, and higher buildings subjected to stronger seismic excitations, the overall response is governed by the rocking mode of oscillation, and as a consequence the compressive strength of the XPS could be insufficient. On the other hand, in the case of low-rise and light-weight buildings, the friction capacity between the layers of the applied TI foundation set might be exceeded so that sliding could occur.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권1호
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• pp.113-139
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• 2016

The nonlinear seismic responses of steel buildings with perimeter moment resisting frames (PMRF) and interior gravity frames (IGF) are estimated, modeling the interior connections first as perfectly pinned (PPC), and then as partially restrained (PRC). Two 3D steel building models, twenty strong motions and three levels of the PRC rigidity, which are represented by the Richard Model and the Beam Line Theory, are considered. The RUAUMOKO Computer Program is used for the required time history nonlinear dynamic analysis. The responses can be significantly reduced when interior connections are considered as PRC, confirming what observed in experimental investigations. The reduction significantly varies with the strong motion, story, model, structural deformation, response parameter, and location of the structural element. The reduction is larger for global than for local response parameters; average reductions larger than 30% are observed for shears and displacements while they are about 20% for bending moments. The reduction is much larger for medium- than for low-rise buildings indicating a considerable influence of the structural complexity. It can be concluded that, the effect of the dissipated energy at PRC should not be neglected. Even for connections with relative small stiffness, which are usually idealized as PPC, the reduction can be significant. Thus, PRC can be used at IGF of steel buildings with PMRF to get more economical construction, to reduce the seismic response and to make steel building more seismic load tolerant. Much more research is needed to consider other aspects of the problem to reach more general conclusions.

• Steel and Composite Structures
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• 제42권4호
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• pp.501-511
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• 2022

Earthquake Resistant Design Philosophy seeks (a) no damage, (b) no significant structural damage, and (c) significant structural damage but no collapse of normal buildings, under minor, moderate and severe levels of earthquake shaking, respectively. A procedure is proposed for seismic design of low-rise reinforced concrete special moment frame buildings, which is consistent with this philosophy; buildings are designed to be ductile through appropriate sizing and reinforcement detailing, such that they resist severe level of earthquake shaking without collapse. Nonlinear analyses of study buildings are used to determine quantitatively (a) ranges of design parameters required to assure the required deformability in normal buildings to resist the severe level of earthquake shaking, (b) four specific limit states that represent the start of different structural damage states, and (c) levels of minor and moderate earthquake shakings stated in the philosophy along with an extreme level of earthquake shaking associated with the structural damage state of no collapse. The four limits of structural damage states and the three levels of earthquake shaking identified are shown to be consistent with the performance-based design guidelines available in literature. Finally, nonlinear analyses results are used to confirm the efficacy of the proposed procedure.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.9-18
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• 1999

현행 내진설계 기준과는 달리 내진설계기준연구(II) 에서는 6층 미만의 건물도 내진설계를 적용하도록 제안하고 있다 이 제안서가 향후 내진설계 기준의 근간이 된다면 저층 건물에 대하여서도 내진설계가 수행되어야 할 것으로 예상된다 지진의 세기로 구분할 때 국내의 약지진동 지역으로 구분되며 이와 같은 지역에서의 저층 건물의 초과강도 계수 $\Omega$는 매우 크다고 기조의 연구자들이 보고하고 있다 따라서 본 연구에서는 국내 4층 RC 모멘트 연성 골조의 경우에$\Omega$를 고찰하고자 스팬과 경간(bay)를 변화시키면서 모델을 설계하고 이를 2차원 push-over 해석하였다 수치해석 결과 경간의 수 또는 스팬 길이가 증가함에 따라$\Omega$의 값이 증가하는 추세를 보였다 이는 내진설계시 우발 비틀림 모멘트를 고려함으로 스팬 길이 또는 경간 수의 증가에 비하여 외부기중의 설계강도증가율이 크기 때문이다 또한 외부 기둥의 강도증가는 강기동-약보 모델에 근접한 붕괴기구를 형성하므로 $\Omega$의 증가에 영향을 미치는 것으로 고찰되었다

• 대한건축학회논문집:계획계
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• 제35권10호
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• pp.71-82
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• 2019

This study tried to prove why a low-rise residential block is more vitalized than in a superblock consisted of an apartment housing complex. To do this, two adjacent superblocks in Yeoksam 2-dong were selected as a case study among superblocks of residential area in Gangnam, Seoul. It adopted the concept of 'complexity', 'Osmosis', 'Vitality' and 'Permeability' for evaluation indexes to measure street vitality. As a result, four indexes were clearly higher in low-density residential superblocks than apartment housing complex superblocks. First, the superblocks for apartment housing complexes showed a lower 'complexity' because large-scale parcels for an apartment housing complex reduces a possibility for various land uses. Second, smaller blocks improved "osmosis" compared to larger blocks, and the larger the block, the less likely it is that buildings and streets penetrate activity. Third, as the apartment complex block became larger, the number of accesses decreased. Thus, it did not provide vitality to the streets. Fourth, high permeability was shown in the low-density superblocks, while that of the superblock consisted of apartment housing complexes was very low because the entrance of the complexes entrance is closed to the public. The results of this study demonstrated that an apartment housing complex may hamper street vitality and deteriorate the quality of urban environments.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.103-115
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• 2016

본 연구는 초고층 개발사업의 각 단계별 리스크 요인을 정확하게 도출하고, 그 중요도의 산출 및 주요 특성을 분석하였으며, 사업타당성의 수익과 비용측면에서의 실증적 분석을 통하여, 각 단계별 리스크를 사전에 저감하고 초고층 개발사업이 사업 초기 단계에 머물러 있거나 사업 자체가 무산되는 것을 방지하는데 의의가 있다. 초고층 개발사업 각 단계 중 사업사전평가단계가 초고층 개발사업의 성패를 좌우하는 가장 중요한 것으로 나타났으며, 이와 같은 분석 결과는 사업사전평가단계에서의 시장수요 공급 및 소비자의 선호도에 대한 철저한 예측과 사업대상 부지가 위치한 지역의 기반시설 및 교통시설 여부, 그리고 경쟁시설이 과다하여 유사상품과의 공급경쟁은 없는지 등을 면밀히 검토하여 사업계획을 수립하고 금융계획을 통하여 자금조달 계획을 수립하는 것이 중요함을 시사하고 있다. 전문 직군별로는 시행자, CM사, 설계사, 시공사, 운영 유지관리회사 및 공공기관은 사업사전평가단계를, 금융기관 및 컨설팅사는 개발단계를 가장 중요하게 판단하고 있다. 사업분야별로는 전체 리스크 요인 중에서 기술 및 재무 분야가 가장 중요하고, 상위 10개 리스크 요인 중에서는 사회문화 및 설계가 가장 중요한 것으로 분석되었다. 이는 초고층 개발사업만의 두드러진 특성이라 할 수 있다. 사업타당성 분석 시 수익하락의 리스크 요인이 전 단계에 걸쳐 가장 중요하게 분석되었으며, 도출된 리스크는 개발준비단계에서는 비용증가를 초래하며, 관리 운영단계에서는 수익하락 및 비용증가를 초래하는 특징이 있다. 이러한 특징은 초고층 개발사업 추진에 있어서 분양가 임대료 객실/입장요금의 수익이 하락하지 않도록 사업 전반에 걸쳐 철저히 계획 관리해야하고, 특히 개발단계에서는 기반시설 설치비용의 증가, 관리 운영단계에서는 운영 유지보수 비용이 증가하지 않도록 철저한 관리와 함께, 가동률이 하락하지 않는 관리가 필요함을 시사하고 있다.