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내풍설계를 위한 초고층 무량판 건축물의 횡강성 및 고유주기 산정
박제우,김홍진,조지성,Park, Je-Woo,Kim, Hong-Jin,Jo, Ji-Seong 한국전산구조공학회 2010 한국전산구조공학회논문집 Vol.23 No.1
건축물의 풍진동은 건축물의 사용성평가에 중요한 구조설계 요인 중 하나이다. 신뢰성있는 풍하중 및 풍진동을 구하기 위해서는 정확한 고유주기의 예측이 필요하며 이러한 고유주기에 오차가 있을 경우 하중을 과대 또는 과소평가하게 되는 문제를 유발한다. 본 논문에서는 최근 본격적으로 증가하고 있는 초고층 무량판 구조시스템의 건축물에 대하여 계측을 통한 횡강성 산정식의 유효성을 검정하였다. 이를 위하여 최근 건설된 초고층 무량판 구조시스템이 적용된 3개의 건물에 대하여 계측 결과와 해석 모델의 고유주기를 비교 분석하였다. 이때, 무량판 구조물의 횡강성에 영향을 미치는 요인들에 대하여 각 케이스별로 해석을 수행하였으며, 특히 일반적으로 사용되고 있는 콘크리트의 할선탄성계수와 동탄성계수가 적용 되었을 때의 구조물의 고유주기 변화를 비교하였다. 그 결과 풍진동에 의한 건물의 변형률은 매우 적기 때문에 할선탄성계수의 적용보다는 동탄성계수의 적용이 보다 정확한 해석의 결과를 가져올 것으로 판단된다. Wind-induced vibration is one of the important structural design factors for serviceability of tall buildings. In order to evaluate the reliable wind-loads and wind induced-vibration, it is necessary to obtain the exact natural period of buildings. The discrepancy in the natural period estimation often results in the overestimation of wind loads. In this study, the effectiveness of lateral stiffness estimation method for tall buildings with flat plate system is evaluated. For this purposed, the results of finite element analysis of three recently constructed buildings are compared with those obtained from field measurement. For the analysis, factors affecting on the lateral resistance such as cracked stiffness of vertical members, elastic modulus of concrete, effective slab width, and cracked stiffness of link beam are considered. Form the results, it is found that the use of non-cracked stiffness and application of dynamic modulus of elasticity rather than initial secant modulus yields closer analysis result to the as-built period.
이지훈,주석준,조지성,김홍진,Lee, Jee-Hoon,Joo, Seok-Jun,Jo, Ji-Seong,Kim, Hong-Jin 대한건축학회 2011 대한건축학회논문집 Vol.27 No.3
Increasing height of tall buildings often requires supplementary damping system such as tuned mass damper (TMD) for occupant comfort in wind condition. Since the guide rail type TMD has advantages of smaller space requirement and bidirectional controllability, it is often preferred in Korea to the pendulum type TMD. For the guide rail type TMD, it is important to reduce the friction force between a moving mass and guide rails. In this paper, laminated rubber bearing is used to reduce the friction force in the guide rail type TMD. This rubber bearing also provide an additional stiffness and thereby the number of required spring can be reduced significantly. The performance of TMD is tested in factory as well as in site. It was found that the use of laminated rubber bearing reduced the friction force dramatically while the control performance target was met.
허재성,박은천,이성경,이상현,김홍진,조지성,조봉호,주석준,민경원,Heo, Jae-Sung,Park, Eun-Churn,Lee, Sung-Kyung,Lee, Sang-Hyun,Kim, Hong-Jin,Jo, Ji-Seong,Cho, Bong-Ho,Joo, Seok-Jun,Min, Kyung-Won 한국전산구조공학회 2008 한국전산구조공학회논문집 Vol.21 No.2
본 연구에서는 하나의 제어장치로 서로 직교하는 2방향의 건물응답을 동시에 제어할 수 있는 동조액체질량감쇠기(Tuned Liquid Mass Damper; TLMD)를 제안하고 제어성능을 실험적으로 검증하였다. 본 연구에서 제안된 TLMD는 한 방향으로는 동조액체기둥감쇠기(Tuned Liquid Column Damper; TLCD) 내부에 채워진 액체의 운동에너지를 이용하여 구조물의 응답을 제어하게 된다. 그리고, 다른 한 방향 즉 TLCD의 직각 방향으로는 LM guide(linear motion guide) 위에 놓인 TLCD 수조와 내부의 액체의 질량을 이용하여 동조질량감쇠기(Tuned Mass Damper; TMD)로 거동하게 함으로써 구조물의 응답을 감소시킨다. 이와 같은 TLMD의 양방향 독립거동 특성을 증명하기 위해 실물크기의 구조물에 설치하여 강제진동실험을 수행하였다. 실험결과, 양방향 모두 대상 구조물의 응답을 감소시키는 것을 확인하여 제안된 TLMD의 효용성을 검증하였다. In this paper, a tuned liquid mass damper(TLMD) was proposed and experimentally investigated on its control performance, which can control bi-axial responses of building structures by using only one device. The proposed TLMD controls the structural response in a specific one direction by using a liquid sloshing of TLCD. Also, the TLMD reduces the response of structures in the other orthogonal direction by behaving as a TMD that uses mass of the container itself and liquid within container of TLCD installed on linear motion guides. Force-vibration tests on a real-sized structure installed with the TLMD were performed to verify its independent behavior in two orthogonal directions. Test results showed that the responses of a structure were considerably reduced by using the proposed TLMD and its usefulness for structural control in two orthogonal directions.