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Summary
목차
CONTENTS 18
제1장 서론 20
1-1. 연구개발개요 20
1-2. 연구 개발의 중요성 21
제2장 국내외 기술개발 현황 29
세부과제-2 : 구조안전 및 시공기술 분야 29
2-1. 세부과제 2-1 : 구조시스템 해석 및 설계기술 29
2-2. 세부과제 2-2 : 최적화 및 설계자동화 32
2-3. 세부과제 2-3 : 내진 및 내풍 33
2-4. 세부과제 2-4 : 진동해석 및 제어 35
2-5. 세부과제 2-5 : 시공 및 재료 37
2-6. 세부과제 2-6 : 연구단 연구성과 활용연구 40
제3장 연구개발 수행내용 및 결과 41
세부과제-2 : 구조안전 및 시공기술 분야 41
3-1. 세부과제 2-1 : 구조시스템 해석 및 설계기술 41
3-2. 세부과제 2-2 : 최적화 및 설계자동화 205
3-3. 세부과제 2-3 : 내진 및 내풍 291
3-4. 세부과제 2-4 : 진동해석 및 제어 418
3-5. 세부과제 2-5 : 시공 및 재료 541
3-6. 세부과제 2-6 : 연구단 연구성과 활용연구 696
제4장 연구개발 목표의 달성도 및 관련분야에의 기여도 719
세부과제-2 : 구조안전 및 시공기술 분야 719
4-1. 세부과제 2-1 : 구조시스템 해석 및 설계기술 719
4-2. 세부과제 2-2 : 최적화 및 설계자동화 723
4-3. 세부과제 2-3 : 내진 및 내풍 725
4-4. 세부과제 2-4 : 진동해석 및 제어 729
4-5. 세부과제 2-5 : 시공 및 재료 732
4-6. 세부과제 2-6 : 연구단 연구성과 활용연구 734
제5장 연구개발결과의 활용계획 735
5-1. 연구성과 735
5-2. 활용계획 739
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 746
세부과제-2 : 구조안전 및 시공기술 분야 746
6-1. 세부과제 2-1 : 구조시스템 해석 및 설계기술 746
6-2. 세부과제 2-2 : 최적화 및 설계자동화 746
6-3. 세부과제 2-3 : 내진 및 내풍 747
6-4. 세부과제 2-4 : 진동해석 및 제어 747
6-5. 세부과제 2-5 : 시공 및 재료 748
6-6. 세부과제 2-6 : 연구단 연구성과 활용연구 749
제7장 참고문헌 755
판권기
표 1. 뉴랄-네트워크의 입력층 성분 51
표 2. 사용 콘크리트의 배합비 52
표 3. 건조 수축량의 학습 데이터 (입력층A 성분) 52
표 4. 크리프 축소량의 학습 데이터 (입력층B 성분) 53
표 5. 시험체 제원 55
표 1/2. 실험결과 74
표 1. 실험결과 89
표 2. 유한요소해석에 의해 결정된 변수값 94
표 3. 부착모델에 따른 접선강성(kN/mm)의 비교 94
표 4. 각 보강 방법에 대한 모멘트 성능비 및 강재량 비교 97
표 1. F2 Type 기둥부재 산정 107
표 1. FE해석 및 시스템판별법에 의하여 추출된 동적특성치의 비교(DWD) 122
표 2. FE해석 및 시스템판별법에 의하여 추출된 동적특성치의 비교(DLA) 122
Table. 1. Specification specimens and material properties 130
표 3.1. RQD를 이용한 암의 분류 (Deere, 1968) 150
표 3.2. 일축압축강도에 의한 암의 분류 151
표 3.3. 암석의 압축강도 일반치 (토목기술자를 위한 지질조사 및 암반분류, 2000) 153
표 3.4. 한국도로공사 암반분류 기준(1995) 153
표 3.5. 기초 암반조건에 따른 물성치의 평균치와 하한치 157
표 4.1. 암반에 정착된 현장타설말뚝의 국내 설계기준 160
표 4.2. 암반에 정착된 현장타설말뚝의 외국 설계기준 (1) 161
표 4.2. 암반에 정착된 현장타설말뚝의 외국 설계기준 (2) 162
표 4.3. 암반 분류에 따른 m과 s(Carter 와 Kulhawy, 1988) 167
표 4.4. 암종의 설명표(Carter 와 Kulhawy, 1988) 168
표 4.5. 경험적 무차원 계수, Kb 170
표 4.6. 경험계수, Ksp 170
표 4.7. 홍콩화강암과 화산암의 허용선단저항 추정값(GEO, 1996) 173
표 4.8. 암과 파일사이의 주면마찰저항력 174
표 1. 다이어프램 검토 하중 산정 기준 211
표 1. 최근린 조회기법과 귀납적 조회기법의 비교 219
표 2. 국내 초고층 건물 사례 221
표 1. 포기설계를 위한 입력사항 226
표 2. 최대 횡변위(Δmax) 248
표 1. 전단벽과 H형 단면의 단면특성관계식 252
표 2. 합성부재의 등가화산 단면특성 관계식 253
표 3. 전단벽의 단면적과 단면치수와의 관계 260
표 4. 골조구조물의 단면적과 단면치수와의 관계 260
표 5/102. 기술메뉴얼의 구성 265
표 6. 지진하중산정을 위한 적용계수 266
표 7. 초기부재 단면크기 266
표 8. 지진하중산정을 위한 적용계수 268
표 9. 초기부재 단면크기 269
표 10. 지진하중산정을 위한 적용계수 270
표 11. 초기부재 단면크기 270
표 12/11. 지진하중산정을 위한 적용계수 273
표 13/12. 풍하중산정을 위한 적용계수 273
표 14/13. 구조시스템별 최적 중량 274
표 1. 프로그램 환경 279
표 2. 모델러 279
표 3. 해석 279
표 4. 부재설계 280
표 5. 기타 280
표 6. 구조시스템 대안의 검토 및 비교 자료 281
표1. 벤치마크 문제의 제어성능 평가지수 306
표2. Skyhook 제어알고리즘 308
표3. 풍하중에 대한 TMD의 최적변수 309
표4. 제어장치별 RMS 응답의 비교 312
표5. 제어장치별 최대응답의 비교 313
표6. 제어장치별 성능평가지수의 비교 314
표7. 예제구조물의 강성변화에 따른 제어성능평가지수의 비교 314
표1. 가새골조 시스템의 설계변수 및 고유치 해석결과 322
표2. 아웃리거 시스템의 설계변수 및 고유치 해석결과 322
표3. 선정된 지반운동의 특성 323
표4. 50층 가새골조의 Drift Capacity 산정결과 및 통계적 분석치 327
표5. 65층 가새골조의 Drift Capacity 산정결과 및 통계적 분석치 327
표6. 80층 가새골조의 Drift Capacity 산정결과 및 통계적 분석치 327
표7. 50층 아웃리거 시스템의 Drift Capacity 산정결과 및 통계적 분석치 328
표8. 65층 아웃리거 시스템의 Drift Capacity 산정결과 및 통계적 분석치 328
표9. 80층 아웃리거 시스템의 Drift Capacity 산정결과 및 통계적 분석치 328
표10. 표준 초고층 철골구조물의 Capacity 가변성 계수 329
표11. 특정한 βUC값에 대한 Capacity 불확실성 계수 330
표12. 50층 가새골조의 Drift Demand 산정결과 및 통계적 분석치 330
표13. 65층 가새골조의 Drift Demand 산정결과 및 통계적 분석치 331
표14. 80층 가새골조의 Drift Demand 산정결과 및 통계적 분석치 331
표15. 50층 아웃리거 시스템의 Drift Demand 산정결과 및 통계적 분석치 331
표16. 65층 아웃리거 시스템의 Drift Demand 산정결과 및 통계적 분석치 332
표17. 80층 아웃리거 시스템의 Drift Demand 산정결과 및 통계적 분석치 332
표18. 표준 초고층 철골구조물의 Demand 가변성 계수 333
표19. 특정한 βUC값에 대한 Demand 불확실성 계수 333
〈표 A1〉 장주기 영역의 반응 스펙트럼 가속도 336
〈표 A2〉 초고층 철골구조물의 Demand 가변성 계수 338
〈표 A3〉 초고층 철골구조물의 Demand 불확실성 계수 338
〈표 A4〉 초고층 철골구조물의 Capacity 가변성 계수 339
〈표 A5〉 초고층 철골구조물의 Capacity 불확실성 계수 339
〈표 A6〉 내진성능 신뢰도 수준의 평가 341
표 2.1. 해석 지반종류 346
표 2.2. 해석 지반주기 346
표 2.3. 변수연구에 사용된 지진이력의 종류 347
표 4.1. SDS(이미지참조) 지반계수 351
표 4.2. SD1(이미지참조) 지반계수 351
표 1. 실험 모형의 형태 362
표 1. 진동대의 제원 375
표 1. 해석에 사용 H형 단면 철골 보 단면 394
표 2. 현수작용영역에서의 변수값 398
표 3. 예제 구조물의 저항 변수값 400
표 1. 해석모델에 적용한 하중조합 406
표 2. 능력량을 정의하기 위해 사용한 계수 407
표 3. 해석모델에 적용한 설계변수 410
표 4. 장변방향 경간 수 변화에 따른 DCR값의 변화 415
표 5. 단변방향 경간 수 변화에 따른 DCR값의 변화 416
[표 1] 비부착 가새 연구사례 428
[표 2] 연차별 연구목표 및 연구결과 429
표 1. AISC 규준에서 제시된 비부착가새의 반응수정계수 448
표 2. FEMA-450에서 제시된 비부착가새의 반응수정계수 448
표 1. 구조물위에 부착된 TLD의 고유진동수 455
표 2. 가속도응답에 따른 감쇠율과 효과율(fs = 0.44Hz, ζs = 1.0%(이미지참조), μ = 1.0% ) 455
표 1. 실험체 주요 변수 461
표 1.1. 토글 시스템의 제계수값 488
표 1.2. 이중 토글에 사용된 각 계수값 490
표 1.3. 1자유도계 구조물과 댐퍼의 동적특성 496
표 1.4. 구조물의 진동제어성능 497
표 1.5. 회전관성댐퍼에 의한 등가 질량 및 감쇠 499
표 2.1. 필터 설계를 위한 컷오프 주파수 510
표 2.2. LMS와 ATMD의 비교 519
[표 1] 10년 재현주기 풍속에 대한 가속도 제한치(NBCC) 526
[표 2] 2005년 태풍 14호 나비(NABI)의 중심기압 및 최대풍속 534
[표 3] 2006년 태풍 13호 산산(SHANSHAN)의 중심기압 및 최대풍속 537
[표 4] 고유진동수의 변동 540
표 1. 연차별 연구개발 목표 및 내용 544
〈표 1〉 콘크리트 타설방식별 특징 546
〈표 2〉 국내 적용중인 콘크리트 타설방법 적용 현황 546
〈표 3〉 초고층 건설에 적용가능한 타설방식 분석 547
〈표 4〉 초고층 타설 콘크리트의 재료 특성 분석 549
〈표 5〉 각종 배관의 수평환산거리 553
〈표 6〉 Fine의 양 554
〈표 7〉 단위시멘트량의 최소값 555
〈표 8〉 골재의 특성 따른 단위골재량 555
〈표 9〉 스프레드 측정방법에 의한 질기정도 556
〈표 10〉 펌프압송성에 영향을 주는 각종 요인 557
〈표 11〉 펌프압송시 발생하는 시공상의 문제점과 대책 558
〈표 12〉 배관 폐색의 원인과 대책 559
〈표 13〉 콘크리트의 받아들이기 품질검사 564
표 1. 거푸집 선정 관련 기존 연구 577
표 2. 초고층 건축물 현황 조사 항목 578
표 3. 층당공기와 층수간 상관관계 분석 결과 581
표 4. 건물층수에 따른 층당공기 현황 582
표 5. 콘크리트 강도와 층당공기간 상관관계 분석결과 583
표 6. 기준층 골조공사 공정표(4일 공정) 584
표 7. 주동부 거푸집 적용 현황 585
표 8. 코어부 거푸집 적용 현황 587
표 9. 건물 층수에 따른 바닥, 외부 거푸집 적용현황 590
표 10. 건물 구조에 따른 바닥, 외부 거푸집 적용현황 591
표 11. 거푸집 선정시 우선 관리사항에 대한 설문 결과 594
표 12. 바닥 거푸집별 적용성 설문 결과 596
표 13. 외부 수직별 거푸집별 적용성 설문 결과 597
표 14. 내부 수직별 거푸집별 적용성 설문 결과 598
표 15. 의사결정나무분석 변수 설정 600
표 16. 바닥 거푸집별 이익지수 분포 603
표 17. 층당공기 및 건물 특성에 따른 바닥거푸집 적용 604
표 18. 바닥 거푸집에 대한 의사결정나무의 위험도표 605
표 19. 외부벽체 거푸집별 이익지수 분포 606
표 20. 층당공기 및 건물 특성에 따른 외부벽체 거푸집 적용 608
표 21. 외부벽체 거푸집에 대한 의사결정나무의 위험도표 609
표 22. 사례분석을 통한 거푸집 선정 지원 모델의 적합성 검증 610
표 23. 유닛 테이블 폼과 유로-유닛 테이블 폼의 비교 614
표 24. 사례현장 개요 615
표 25. 각 거푸집 시스템별 제작 비용의 비교 617
표 26. 각 거푸집 시스템별 제작 비용의 비교 618
표 27. 각 거푸집 시스템별 인력투입량의 비교 618
표 1. 연차별 연구개발 목표 및 내용 622
표 2. 마감공사에서 적용 가능한 노무비 옵션 625
표 3. 옵션 적용의 예 627
표 4. 사례건물 일반사항 640
표 5. 사례건물 구체사항 641
표 6. 기존 방법에 의한 공기, 비용 산정 644
표 7. 적용한 옵션 645
표 8. TG와 기존 방법의 결과비교 646
〈표 1〉 연차별 연구개발 목표 및 내용 651
〈표 2〉 1차 RFID 인식능력실험양상 653
〈표 3〉 2차 RFID 인식능력실험양상 655
〈표 4〉 1차 현장적용실험 사양 677
〈표 5〉 현장적용 실험결과(호이스트 이동배포결과) 679
〈표 6〉 2차 현장적용실험 사양 691
〈표 7〉 현장적용 실험결과(호이스트 이동배포결과) 692
표 1. 건축법 개정안 702
표 2. 건축법 시행령 제6조 개정안 702
표 3. 기타 건축법 시행령 개정안 703
표 4. 기타 건축법 시행령 개정안(계속) 704
표 1. 국가별 초고층 건축물 기준 750
표 2. 국가별 높이제한 규정 비교 751
표 3. 국가별 용적률 관련 규정 비교 752
표 4. 국가별 피난관련 규정 비교 754
그림 1. 계층형 뉴랄-네트워크의 개념도 50
그림 2. 시그모이드 함수 50
그림 3. 선형 함수 50
그림 4. 건조 수축량의 학습결과 53
그림 5. 건조 수축량의 예측결과 54
그림 6. 크리프 축소량의 학습결과 54
그림 7. 크리프 축소량의 예측결과 54
그림 8. 시험체 배근상황 55
그림 9. 시험체별 재하하중 55
그림 10. 시험체별 축소량 비교 56
그림 11. 학습결과 56
그림 12. 허용오차10-2.6(이미지참조)인 경우의 예측결과 57
그림 13. 허용오차10-2.7_-3.8(이미지참조)인 경우의 예측결과 58
그림 14. 허용오차10-3.9(이미지참조)인 경우의 예측결과 58
그림 15. 허용오차10-4.0(이미지참조)인 경우의 예측결과 58
그림 16. 예측값과 목표값과의 비교 59
그림 17. 보정 알고리즘의 개념도 60
그림 18. 대상건물의 평면도 60
그림 19. 학습결과 61
그림 20. 예측결과 62
그림 21. 대상건물의 평면도 및 계측위치 62
그림 22. 학습데이터 및 예측 상황 (C01기둥) 64
그림 23. Method 1, 2의 정밀도 비교 (C01기둥) 64
그림 24. 학습데이터 및 예측 상황 (C03기둥) 65
그림 25. Method 1, 2의 정밀도 비교 (C03기둥) 65
그림 26. 학습데이터 및 예측 상황 (C04기둥) 65
그림 27. Method 1, 2의 정밀도 비교 (C04기둥) 65
그림 1. 구조 평면도 70
그림 2. 제안된 보-슬래브 통합 시스템 70
그림 3. 매입형 완전 합성보의 응력분포도 72
그림 4/3. 실험체 슬래브 지지보 구조상세 72
그림 5/3. 실험체 셋팅 73
그림 6/5. 각 실험체별 균열, 항복 및 최대내력 75
그림 7/6. 각 실험체별 최대내력 75
그림 8/7. 연속 휨 부재의 파괴기구 76
그림 9/7. 실험체 지지보 구조상세 77
그림 10/8. 실험체 슬래브 상세 77
그림 11/9. 실험체 및 계측기 셋팅 상세 77
그림 1. U자형 성형강판을 이용한 합성보 83
그림 2. CT합성보 단면형태 83
그림 3. 소성중립축(yp)(이미지참조)의 위치에 따른 소성모멘트 산정 84
그림 4. CT합성보를 이용한 바닥판 실험체 제작과정 87
그림 5. 극한하중상태에서의 파괴상황 88
그림 6. 합성보 TB1 실험결과 89
그림 7. 합성보 CTB1 및 CTB2의 실험결과 90
그림 8. 합성보 CTB1에 대한 3차원 유한요소모델(철골보/합성보) 91
그림 9. 스프링요소를 이용한 스터드 슬립모델 92
그림 10. 스프링요소를 이용한 부착모델(단면형상에 의한 맞물림 및 마찰 고려) 92
그림 11. 콘크리트 응력-변형율 관계 92
그림 12. 강재 응력-변형율 관계 92
그림 13. 합성보 TB1에 대한 실험과 해석결과의 비교 93
그림 14. CTB1에 대한 실험결과와 해석결과의 비교 93
그림 15. CTB2에 대한 실험결과와 해석결과의 비교 94
그림 16. H형강 기둥-강판성형 합성보 접합부 기본상세 96
그림 17. 접합부 부모멘트 처리 방안 96
그림 18. 보-기둥 접합부 유한요소모델 97
그림 19. 각 변수에 대한 모멘트-회전각 비교... 98
그림 1. M·B Tower 평면도 103
그림 2. M·B Tower 평면도 103
그림 3. 단순화된 평면도 104
그림 4. 강판전단벽 적용 형태(S1 Type) 105
그림 5. 강판전단벽 적용 형태(F1 Type) 105
그림 6. MIDAS Modeling 108
그림 7. 프로그램 해석결과 109
그림 1. 전체건물 View(DWD) 123
그림 2. FE해석 구조모델(DWD) 123
그림 3. 전체건물 View(DLA) 123
그림 4. FE해석 구조모델(DLA) 123
그림 7. pLSCF 및 DATA-SSI에 의한 안정화도(DWD) 123
그림 5. FDD에 의한 모드형태(DWD) 124
그림 6. FDD에의한 모드형태(DLA) 124
Fig. 1. Shear stress-strain curves of RC elements 126
Fig. 2. RC elements subjected to in-plane stresses. 128
Fig. 3. Shear strength and strain corresponding shear strength vs angle between steel direction and principal stress direction 131
Fig. 4. Analytical results of specimens under monotonic load. 133
Fig. 5. Predicted cyclic shear stress-strain curves of RC elements 135
Fig. 6. Shear energy dissipation ratio of S00, S10, S23, S45 135
Fig. 7. Predicted cyclic stress-strain curves of steel bars(c) S23 (22.5˚) 136
Fig. 8. Steel stresses at the shear strain of 0.0053. 136
Fig. 9. Predicted cyclic stress-strain curves of concrete in the 2 direction. 137
Fig. 10. Analytical results of specimens under cyclic load 137
Fig. 11. Load-deflection and maximum load-amount of shear steel reinforcement curves 140
그림 1.1. 말뚝기초의 종류 143
그림 3.1. 암석의 일축압축 강도에 따른 암의 분류 (Bieniawski, 1984) 152
그림 3.2. 기초 암반조건에 따른 단위중량 154
그림 3.3. 기초 암반조건에 따른 점착력 155
그림 3.4. 기초 암반조건에 따른 내부마찰각 155
그림 3.5. 기초 암반조건에 따른 변형계수 156
그림 3.6. 기초 암반조건에 따른 지반반력계수 156
그림 3.7. 기초 암반조건에 따른 투수계수 157
그림 3.8. 조사 지역별 변형계수 분포(전라도지역) 158
그림 3.9. 변형계수 vs RMR 분류를 이용한 상관식 159
그림 3.10. 기존 경험식과 연구 자료 비교 159
그림 4.1. 허용선단지지력과 RQD의 상관관계(GEO, 1996) 164
그림 4.2. 암반에 정착된 현장타설말뚝의 탄성 침하량에 대한 영향 계수(Pells & Turner, 1979) 165
그림 4.3. 암반 정착부의 극한주면저항력의 평가 (Horvath 등, 1983) 175
그림 4.4. 탄성침하의 영향계수(Harr, 1966) 178
그림 4.5. 형상계수 180
그림 5.1. 일반적인 피어 상부 주각부 형식 182
그림 5.2. 지진지역 주각부 182
그림 5.3. 인장력을 받는 피어기초 상세 182
그림 5.4. 피어본체의 축력 184
그림 5.5. 계단식 또는 경사받침부에서의 A2값의 계산 185
그림 6.1. 현장 위치도 186
그림 6.2. 대지현황 186
그림 6.3. 건축물 단면도 및 기초구조 평면도 187
그림 6.4. 검토단면 I (전면기초가 연암층에 설치된 경우) 192
그림 6.5. 검토단면II(암반정착피어기초가 연암층에 설치된 경우) 196
그림 6.6/6.5. 검토단면II(암반정착피어기초가 연암층 및 경암층에 설치된 경우) 197
그림 6.7/6.5. 검토단면IV(암반정착피어기초가 연암층 및 경암층에 설치된 경우) 197
그림 1. 다이어그램 효과에 의한 구조체의 거동 210
그림 2. 다이어프램의 스트럿 타이 모델 211
그림 3. 스트럿 타이 구석 요소의 크기 결정 213
그림 3. 다이어프램 검토를 위한 활동 다이어그램 214
그림 4. 다이어프램 효과 검토를 위한 클래스 다이어그램 215
그림 5. 웹 기반 설계 지원도구 시스템 배포 다이어그램 215
그림 6. 구현 예제 216
그림 1. 사례기반추론의 순환구조 218
그림 2. Inductive Retrieval Module (40m/s이상) 222
그림 3. Inductive Retrieval Module (40m/s미만) 222
그림 4. Conceptual Design 구조시스템 선정 접속화면 223
그림 5. 구조시스템 선정을 위한 국내 사례 데이터 화면 224
그림 6. 국외 사례 건물 정도 입력화면 225
그림 7. 적용 모델의 입단면도 226
그림 8. 건물정보를 입력한 화면 227
그림 9. 검색하여 출력된 화면 227
그림 10. 검색화면의 상세보기 228
그림 11. 국내 사례 건물 정보(정도) 입력화면 229
그림 12. 건물정보를 입력한 화면 229
그림 13. 검색하여 출력된 화면 230
그림 14. 검색화면의 상세보기 230
그림 15. Case Study의 검색조건 입력화면 231
그림 16. Case Study의 검색조건 입력 232
그림 17. Case Study의 검색결과 화면 232
그림 18. 검색화면의 상세보기 233
그림 19. 기둥축소량 사용자 인터페이스 초기화면 234
그림 20. 기둥축소량 입력데이터 작성 화면 235
그림 21. 엑셀데이터에 입력 초기화면 235
그림 22. 엑셀데이터 입력화면 236
그림 23. 기둥설계파일을 업로드한 화면 237
그림 24. 엑셀데이터에 입력 초기화면 237
그림 25. 엑셀데이터 입력화면 238
그림 26. STEP 엑셀 파일을 업로드한 화면 239
그림 27. 생성된 STEP 파일 240
그림 1. 전단벽-골조 시스템의 일반적 변형 이론 243
그림 2. 수평하중을 받는 아웃리거 시스템의 거동 244
그림 3. 횡력에 대한 골조 튜브시스템의 거동 244
그림 4. 288m 더블 코어 전단벽-골조 평면 245
그림 5. 288m 더블 코어 전단벽-골조의 횡변위 비교 245
그림 6. 288m 더블 코어 전단벽-골조의 모멘트 비교 246
그림 7. 288m 더블 코어 전단벽-골조 + 아웃리거 평면 246
그림 8. 아웃리거 설시 모델의 (a)수평변위와 (b)모멘트 비교 247
그림 9. 프레임 튜브 시스템 예제모델의 평면과 단면 247
그림 10. 층별 횡변위 249
그림 1. 고층구조물의 수평변위제어 250
그림 2. 합성부재단면 253
그림 3. 강성 및 질량 도함수 254
그림 4. 강성최적설계 통합시스템 261
그림 5. 동적 강성최적설계 흐름도 262
그림 6. 강성최적설계 프로그램 구성도 263
그림 7. 초기입력데이터 구성도 263
그림 8. 초기 입력데이터의 형식 264
그림 9. 12층 철골가새 골조모델 266
그림 10. 12층 철골가새 골조모델 변위이력 267
그림 11. 층별 중량비(최종설계중량/초기설계중량) 267
그림 12. 50층 RC 골조모델 268
그림 13. 50층 RC 골조모델의 설계이력 269
그림 14. 50층 RC 골조모델의 수평변위 269
그림 15. 50층 가새철골조 모델 270
그림 16. 반복과정에 따른 변위이력 271
그림 17. 적용모델의 전체 물량 271
그림 18. 130층 복합구조시스템 모델 272
그림 19. 최적설계 변위이력 273
그림 20. 층별 중량비 274
그림 21. 최적모델의 Shear Wall 중량 274
그림 1. 초고층 구조시스템 설계 자동화의 중요성 277
그림 2/1. 강성 변경 부분과 강성 고정 부분의 분리 282
그림 1. 76층 벤치마크 건물의 평면도 304
그림 2. 벤치마크 건물의 주요 저차모드형상 및 진동수 305
그림 3. 가변감쇠장치의 힘-속도 관계 306
그림 4. MR 감쇠기를 이용한 STMD가 설치된 단자유도 구조물 307
그림 5. MR 감쇠기의 힘-변위 관계 307
그림 6. 진동수비 변화에 따른 RMS 변위 응답 310
그림 7. 진동수비 변화에 따른 RMS 가속도 응답 310
그림 8. 성능평가에 사용된 동조질량감쇠기의 종류 311
그림 1. Kx에 대한 표준정규분포 확률밀도함수 f) 318
그림 2. 가새골조의 기준층 평면과 가새 설치형상 320
그림 3. 가새골조의 골조입면 및 해석모델 명칭 321
그림 4. 아웃리거 시스템의 기준층 평면과 아웃리거 설치형상 321
그림 5. 아웃리거 시스템의 골조입면 및 해석모델 명칭 321
그림 6. EI Centro 지반운동의 조정계수 산정과정 324
그림 7. 조정계수를 적용한 EI Centro 지반운동의 스펙트럼과 설계기준 스펙트럼의 비교 324
그림 8. 증분동해석 예제 구조물 325
그림 9. 예제 구조물의 증분동해석 결과 325
그림 10. BR-50-25-500 해석모델에 대한 증분동해석 결과 326
그림 11. BR-50-25-400 해석모델에 대한 증분동해석 결과 326
[그림 A1] 임의의 지진기록에 대한 조정계수 산정과정 336
[그림 A2] 예제 구조물의 증분동해석 결과 337
[그림 A3] 내진성능에 관한 확률분포 340
그림 1.1. 국내지반환경 건물모델 343
그림 2.1. 변수연구를 위한 건물-지반합성 모델 345
그림 3.1(a) 5층 건물의 Victoria(1985) 지진시 응답 348
그림 3.1(b) 15층 건물의 Victoria(1985) 지진시 응답 348
그림 3.2(a) 30m 지반의 응답스펙트럼의 비(RRS) 349
그림 3.2(b) 200m 지반의 응답스펙트럼의 비(RRS) 349
그림 4.1(a) 지반주기에 따른 증폭계수 - Fa 350
그림 4.1(b) 지반주기에 따른 증폭계수 - Fv 350
그림 4.2. 제안된 계수를 적용한 설계응답스펙트럼 352
그림 1. 유한 요소 해석 모델 356
그림 2. 균열 양상 357
그림 3. 프로그램(SAP2000) 해석 모델 359
그림 4. 해석 결과의 비교 360
그림 1. 풍력실험의 전경 362
그림 2. 변장비에 따른 변동비틀림모멘트계수 363
그림 3. 변동비틀림모멘트의 파워스펙트럼밀도 365
그림 4. 무차원 피크진동수 366
그림 5. 대역폭에 관한 정수 366
그림 6. 변장비에 따른 변동비틀림모멘트의 파워스펙트밀도 367
그림 7. 일반화 변동비틀림모멘트의 파워스펙트럼밀도 368
그림 1. 바람에 의한 진동사용성을 위한 가속도 규정(ISO 6897) 373
그림 2. 바람에 의한 수평진동에 관한 성능평가곡선(AIJES-V001-2004) 374
그림 3. 건축물의 높이와 1차 고유주기와의 관계 375
그림 4. 진동대 375
그림 5. 진동대위에 설치된 무빙룸 377
그림 6. 무빙룸 내부 377
그림 7. 수평진동실험에 의한 전체분포도 378
그림 8. 수평진동에 대한 고유진동수별 지각임계가속도 추세선 379
그림 9. 수평진동실험에 대한 설문응답 381
그림 1. 연구개요 및 추진절차 385
그림 2. 풍하중 데이터베이스 예 386
그림 3. 적용 대상 구조물 386
그림 4. 풍동실험 387
그림 5. 풍압을 이용한 고급 구조해석 387
그림 6. 가속도계 배치 389
그림 7. 진동모드 형상 390
그림 8. 가속도 응답 390
그림 1. 기둥 제거시의 철골모멘트골조의 연쇄붕괴 저항 메커니즘 393
그림 2. 유한요소해석의 단순모델 및 유한요소메쉬 일례 394
그림 3. 수직내력(P)과 현회전각(θ)의 정의 395
그림 4. 철골보의 전형적인 모멘트 및 축인장력 상호작용 관계(H-594×302X14X23 L/D= 10, 15, 20) 395
그림 5. 보 사이즈 및 L/D에 따른 수직내력-현회전각의 관계 비교 396
Figure 6. Plastic mechanismof double-span beam 396
그림 7. 2경간 보부재의 수직내력 대 현회전각 관계의 근사모델 397
그림 8. 한계현회전각의 정의 397
그림 9. 예제구조물의 구조평면도 및 입면도 399
그림 10. 1층 기둥손실시의 모멘트골조의 저항메커니즙 400
그림 11. 외력이 한 일과 2경간 보의 흡수에너지 400
그림 12. 수직내력-현회전각 관계를 등가소성-회전각 관계로의 변형 401
그림 13. 유한요소해석 검증 예제모델 402
그림 14. 유한요소해석과 근사해석법의 최대 현회전각 비교 403
그림 1. 수직하중이 작용할 경우의 모멘트 분포 405
그림 2. 수평하중이 작용할 경우의 모멘트 분포 405
그림 3. 기둥이 제거 되었을 때 모멘트 분포 405
그림 4. GSA 가이드라인 시나리오상의 최하층 외곽기둥 제거 위치 406
그림 5. 폭팔하중의 동적효과를 고려한 하중조합 적용지역 (UFC2005) 407
그림 6. 보통모멘트골조 해석모델의 휨모멘트에 대한 DCR 409
그림 7. 중간모멘트골조 해석모델의 휨모멘트에 대한 DCR 409
그림 8. 기본 해석모델의 휨에 대한 DCR 411
그림 9. 기본 해석모델의 전단에 대한 DCR 411
그림 10. 장변방향 경간길이 변화에 따른 휨모멘트 DCR 412
그림 11. 장변방향 경간길이 변화에 따른 전단력 DCR 413
그림 12. 단변방향 경간길이 변화에 따른 휨모멘트 DCR 414
그림 13. 단변방향 경간길이 변화에 따른 전단력 DCR 414
[그림 1] 비부착 가새의 개념과 이력거동 426
[그림 2] 일반가새와 비부착 가새의 거동 427
[그림 3] 해석골조의 평면, 입면 430
[그림 4] 내진설계 범주에 따른(Sb, Sd) 3층 골조의 층간변위 430
[그림 5] 부재 별 파괴 양상 431
[그림 6] 부재의 이력거동 431
[그림 7] 인장강도 조정계수 432
[그림 8] 압축강도 조정계수 432
[그림 9] 일반가새의 실험-해석결과 비교 432
[그림 10] 비부착 가새의 실험-해석결과 비교 432
[그림 11] 비부착 가새 심재의 변형도 433
[그림 12] 비부착 가새 보강재의 변형도 433
[그림 13] 심재 크기에 따른 힘-변위곡선 433
[그림 14] 강종에 따른 힘-변위 곡선 433
[그림 15] 철근의 유무에 따른 힘-변위 곡선 434
[그림 16] 심재 강도에 따른 힘-변위 곡선 434
[그림 17] 실험체별 누적소산에너지 비교 434
[그림 18] 비부착 가새의 실험-해석결과 비교 435
[그림 19] 비좌굴 가새의 무보강길이에 따른 파괴양상 436
[그림 20] 시험체 셋팅 전경 436
[그림 21] 기준시험체 골조의 이력거동 437
[그림 22] 일반적인 비부착 가새 이력모델 438
[그림 23] 개정된 비탄성 트러스 요소의 이력모델 438
[그림 24] 비부착 가새의 실험-해석결과 비교 438
[그림 25] 일반가새를 사용한 기존안 439
[그림 26] 비부착가새를 사용한 실 적용안 439
[그림 26] 비좌굴가새 설계 Flow Chart 440
그림 1. 50층 구조물의 정적 비탄성해석 결과 442
그림 2. 50층 구조물의 소성힌지분포 442
그림 3. 예제모델의 입면과 평면 444
그림 4. 비좌굴가새의 설치 위치안 445
그림 5. 설계하중에 의한 횡변위 446
그림 6. 전단벽+아웃리거+비부착가새 446
그림 7. 전단벽+아웃리거+메가브레이스+비부착가새 447
그림 8. 전단벽+아웃리거+메가브레이스+비부착가새+벨트트러스 447
그림 9. 비보강 접합부 길이(Tsai 등, 2004) 449
그림 1. 가속도 레벨별 가속도 응답함수 457
그림 1. 실험체 치수 460
그림 2. 실험체 형상 461
그림 3. 실험체 제작과정 462
그림 4. 실험체 세팅상황 463
그림 5. 공시체 시험 결과 463
그림 6. 하중-변형 곡선 466
그림 6. 7 하중-상대변형 곡선 469
그림 7/8. 실험체의 골격곡선 471
그림 8/9. 실험체별 댐퍼와 기존골조간의 흡수에너지비 472
그림 9/10. 실험체별 골격곡선의 최대변형 및 흡수에너지 472
그림 10/11. 실험체별 변형도 분포 474
그림 11/12. No 1실험체의 종국상황 475
그림 12/13. No 2실험체의 종국상황 476
그림 13/14. No 3실험체의 종국상황 477
그림 14/15. No 4실험체의 종국상황 478
그림 15/16. No 5실험체의 종국상황 479
그림 16/17. No 6실험체의 종국상황 480
그림 17/18. No 7실험체의 종국상황 481
그림 1.1. 가새 형상 485
그림 1.2. 토글의 형상 485
그림 1.3. 토글 시스템 적용 예 486
그림 1.4. 댐퍼의 강성을 고려한 토글 시스템 487
그림 1.5. 강성비에 따른 댐퍼의 변위 증폭 488
그림 1.6. 이중 토글 시스템 489
그림 1.7. 댐퍼의 강성비에 따라 댐퍼 2의 증폭비 491
그림 1.8. 댐퍼의 강성비에 따른 댐퍼 1의 증폭비 491
그림 1.9. 회전관성댐퍼의 형상 492
그림 1.10. 리드길이 2cm 일 때의 회전관성-점성댐퍼의 성능(EI-Centro 지진 적용시) 500
그림 1.11. 리드 2cm인 회전관성-점성댐퍼와 마찰댐퍼의 성능 비교(EI-Centro 지진 적용시) 500
그림 2.1. LMS와 ATMD를 이용한 풍응답 모사의 개념도 503
그림 2.2. 밴드스탑 필터와 포락곡선함수의 게인 형상 505
그림.2.3. 76층 벤치마크 문제 건물 모델 506
그림.2.4. LMD에 의한 75층 응답의 전달함수 508
그림.2.5. LMD에 의한 30층 및 50층 가속도 응답의 전달함수 509
그림.2.6. LMS 힘의 시간이력 (unfiltered) 509
그림.2.7. 75층 변위응답을 목표로 생성된 LMS에 의한 75층의 주파수 응답 510
그림.2.8. 필터사용 및 목표 응답에 따른 오차 분포 511
그림.2.9/2.8. 풍하중 및 LMS 가진에 의한 응답(75층 가속도를 목표로 가진력을 발생한 경우) 513
그림.2.10. 풍하중 및 LMS 가진에 의한 응답(50층 가속도를 목표로 가진력을 발생한 경우) 514
그림.2.11. ATMD 가진력의 생성 515
그림.2.12. 풍하중 및 ATMD 가진에 의한 응답(75층 가속도를 목표로 가진력을 발생한 경우) 517
그림.2.13. 풍하중 및 ATMD 가진에 의한 75층 가속도 주파수 응답 517
그림.2.14. ATMD의 오차 분포 518
그림.2.15. LMD와 ATMD의 가진력의 비교 518
그림.2.16. 스트로크 비교 519
[그림 1] 동조액체감쇠기(Tuned Liquid Damper ; TLD)의 원리 525
[그림 2] 부산 해운대 하이페리온 전경 526
[그림 3] 10년 재현주기 풍속에 대한 풍동 실험 결과 527
[그림 4] 풍동 실험 및 해석을 통한 TLD의 효율성 검토 528
[그림 5] 해운대 하이페리온에 설치된 저수 탱크(TLD)의 제원 529
[그림 6] 해운대 하이페리온의 평면 형태와 계측 장비의 설치 위치 530
[그림 7] 계측 장비의 설치 개념 531
[그림 8] 가속도 측정을 위한 계측 장비 531
[그림 9] 원격 제어가 가능한 상시 계측 시스템 프로그램 윈도우 532
[그림 10] 현장계측 당시 골조 진행 현황 및 MKA 측정 현황 533
[그림 11] 진동 가속도 현장계측 결과 (MKA) 533
[그림 12] 2005년 태풍 14호 나비(NABI)의 위성 사진 534
[그림 13] 태풍 14호 나비(NABI)시 해운대 하이페리온의 X-방향 가속도 이력 535
[그림 14] 태풍 14호 나비(NABI)시 해운대 하이페리온의 Y-방향 가속도 이력 535
[그림 15] FFT 해석결과 536
[그림 16] 평균 풍속 대비 X, Y-방향 가속도 변화 추세 536
[그림 17] 2006년 제 13호 태풍 산산(SHANSHAN)의 이동경로 538
[그림 18] 풍속별 진동가속도 538
[그림 19] FFT해석을 위한 시간이력데이터 539
[그림 20] FFT 해석결과 539
[그림 1] 초고층 건물의 타설개요 545
[그림 2] 피스톤식 펌프의 주요구조 548
[그림 3] 콘크리트의 흡입 548
[그림 4] 초고층 타설 콘크리트의 단계별 품질관리 방안 567
[그림 5] 관내압력 측정장치 설치 568
[그림 6] 관내압력 측정장치 구성 568
[그림 7] 배관압력 측정 결과 예 569
[그림 8] 가압 장치 570
[그림 9] 가압 장치의 세부설명 571
[그림 10] 가압 장치에 의한 가압실험순서 571
그림 1. 연구의 절차 576
그림 2. 연도별 건설현황 579
그림 3. 건설현황 위치 현황 579
그림 4. 건물 용도 분포 580
그림 5. 건물 층수 분포 580
그림 6. 건물 구조 분포 580
그림 7. 층당 공기 분포 580
그림 8. 건물 구조에 따른 층당공기 현황 582
그림 9. 층당공기에 따른 바닥 거푸집 적용 현황 588
그림 10. 층당공기에 따른 외부 벽체 거푸집 적용현황 589
그림 11. 응답자 담당업무 593
그림 12. 응답자 실무경력 593
그림 13. 바닥 거푸집의 의사결정나무 602
그림 14. 외부벽체 거푸집의 의사결정나무 607
그림 15. 바닥 및 외부업체 거푸집 선정 지원 모델 611
그림 16. 지하층 유닛 테이블 폼의 시공 613
그림 19. 유로-유닛 테이블 폼 배치도 615
그림 20. 유로-유닛 테이블 폼의 설치 과정 616
그림 21. 층당 4일의 공정표 617
그림 1. 연구의 배경 622
그림 2. 연구의 흐름 623
그림 3. 유전자 알고리즘의 구조 624
그림 4. 공기-비용 절충 순서 625
그림 5. 작업 구간의 분할 626
그림 6. 작업 순서의 분할 627
그림 7. 시간-비용 상관 곡선 628
그림 8. 모델의 입력 값 1 629
그림 9. 모델의 입력 값 2 630
그림 10. 모델의 알고리즘 630
그림 11. division_value적용시 섹션의 구성 631
그림 12. 모델의 입력값 3 631
그림 13. crossover 632
그림 14. mutaion 633
그림 15. 출력 화면 1 633
그림 16. 출력 화면 2 634
그림 17. 입력창 635
그림 18. 입력한 데이터 저장화면 637
그림 19. 저장한 엑셀파일 화면 637
그림 20. TG 실행화면 638
그림 21. TG 결과화면 639
그림 22. 결과물 엑셀파일 639
그림 23. 메뉴바 640
그림 24. TG가 보여주는 전체적 결과 646
그림 25. 비용 분포도 647
그림 26. 공기 분포도 647
그림 27. 여유시간 분포도 647
그림 28. TG를 결과물을 이용한 택트공정계획표 648
〈그림 1〉 안테나 특성 655
〈그림 2〉 안테나 증가실험 656
〈그림 3〉 안테나 증가실험 결과 656
〈그림 4〉 3개 안테나의 배치변화 실험 657
〈그림 5〉 3개 안테나의 배치변화 실험 결과 657
〈그림 6〉 4개 안테나의 배치변화 실험 658
〈그림 7〉 4개 안테나의 배치변화 실험 결과 658
〈그림 8〉 2차 RFID 인식능력 실험 광경 659
그림 9. 천장재의 생상 및 출하 업무흐름 660
그림 10. 천장재 생산과정 660
그림 11. 천장재의 자재조달 흐름 분석 662
그림 12. 천장재의 발생정보 분석 663
그림 13. RFID 기반 자재관리시스템 업무기능 분해 664
그림 14. RFID기반 자재관리시스템 1차 프로토타입 프로세스 플로우(process flow) 665
그림 15. RFID기반 자재관리시스템 1차 프로토타입 데이터 모델 666
그림 16. 시스템 구축 환경 667
그림 17. 1차 현장적용 실험 시나리오 677
그림 18. 실험전경 678
그림 19. 주요 실험결과 679
그림 20. RFID 기반 자재관리시스템 2차 프로토타입 업무기능 분해 680
그림 21. RFID 기반 자재관리시스템 2차 프로토타입 데이터모델 681
그림 22. 현장적용 실험 시나리오 690
그림 23. 현장적용실험 전경(1) 691
그림 24. 현장적용실험 전경(2) 692
그림 25. 시공관리시스템과의 연계방안 694
그림 1. 초고층 건축 특성 분석을 통한 법제도 및 시스템 개선방향 701