주거용 고층 건물의 풍동실험을 통한 내풍설계 안전성 분석 및 평가 = Analysis and Evaluation of Safety of Wind Design Through Wind Tunnel Test of Residential High-rise Building

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As the social demand for high-rise buildings increases, the construction of high-rise apartment buildings is accelerated. As a result of development of such high-rise buildings, societal needs for the safety of high-rise residential buildings against earthquakes and typhoons are increasing. Therefore, wind tunnel experiments were conducted for the safe design of building structures using vibration displacement and vibration acceleration owing to wind loads, and safety analysis and evaluation based on the data obtained through wind tunnel experiments were performed for the safety of apartment building structures. The safety of design standards was confirmed through estimation using the time history data of the measured wind power and evaluation of the average variation components of response to wind direction through spectrum modal analysis. In addition, items such as the quantity of rebars used in the construction of apartment buildings were determined through the field application of the design conducted in accordance with the 2016 Korean Building Code and the design of actual apartment buildings obtained by applying the results of wind tunnel experiments. In particular, the results showed that a seismic design through wind tunnel experiments is required to improve the seismic performance of high-rise buildings.

국문 초록 (Abstract)

고층 건물에 대한 사회적 수요와 증가에 따라 공동주택 건축물의 고층화 건설이 가속화 되고 있는 것 이 현실이다. 이러한 개발과정에서 최근에 빈번하게 발생하고 있는 지진과 태풍 영향에 의한 주거용 고층 건축물에 대한 안전성이 사회적으로 확대 요구되고 있다. 따라서 공통주택의 구조물에 풍동시험을 통해 얻은 다양한 데이터를 기반으로 안정성 분석 평가를 통하여 풍하중에 의한 진동 변위 및 진동 가속도를 이용하여 건축구조물의 안전한 설계방법을 위해 풍동시험을 실시하였다. 측정된 풍력의 시계열 데이터로 부터 계산되고 풍향응답의 평균성분 변동성분은 스펙트럼의 모드 분석을 통해 평가하였다. 설계기준의 안전성을 확인하였다. 또한 풍동시험 결과를 적용하여 건축구조기준(KBC, 2016)으로의 설계와 실제 공동주택의 설계를 통하여 현장에 적용하여 사용된 철근의 사용량 등을 비교하였다. 특히 고층 건축물의 내진성능을 높이위하여 진동하중에 따른 거동특성을 파악하여 풍동실험을 통한 내진설계의 필요성이 요구되는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 실제 적용 사례를 분석을 통하여 건축구조물 내진설계 분야의 기초 자료로 활용하고자 한다.

목차 (Table of Contents)

• Abstract 요지 1. 서론 2. 실험방법 3. 결과 및 고찰 4. 결론 References

참고문헌 (Reference)

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9 Park, J. H., "Vibration control systems for wind-induced response of tall building" 12 (12): 6-12, 2008

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11 "KBC (Korea Building Code) AR 2016-317" Ministry of Land, Infrastructure, and Transport