$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

송도 캠퍼스타운에 적용된 구조안전 및 재난관리 기술
Structural Safety and Disaster Management Technologies applied in Songdo Campus Town 원문보기

한국공간구조학회지 = Journal of Korean Association for Spatial Structures, v.15 no.1, 2015년, pp.30 - 35  

김지영 ((주)대우건설 기술연구원) ,  전현수 ((주)롯데건설 기술연구원)

초록이 없습니다.

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 계측 시스템은 최상층(55층)과 중간층(26층)에 가속도계를 설치하여 건물의 진동을 상시 모니터링하고, 지붕옥탑부에 GPS 시스템을 설치하여 건물의 정적 변위를 계측할 수 있도록 하였다. 55층에 변형률 계를 설치하여 선정 부재의 국부적인 손상상태도 평가할 수 있도록 하였다. 또한 옥탑부에 풍향풍속계를 설치하여 풍하중을 계측할 수 있도록 하였으며, 1층 바닥과 지하층에 지진가속도계를 설치하여 지반가속도를 계측하도록 하여 외부작용 하중의 크기를 추정할 수 있도록 하였다.
  • 그림에서 X축은 최상층 변위및 최상층 변위비이며, Y축은 밑면전단력 결과와 밑면전단력을 건물 중량으로 나눈 값으로 일반화한 결과이다. Pushover 곡선은 풍하중 횡력 분포로 가력한 결과와 지진하중 횡력 분포로 가력한 결과 외에도 uncrack 상태의 유효강성을 갖는 구조물의 탄성 기울기 곡선도 비교하였다.
  • Pushover 해석은 변위제어법을 사용하여 구조물에 횡력을 가력 하였으며, 대상 건물이 초고층 구조물이기 떄문에 P-Delta 효과의 영향이 클 것으로 판단하여 P-Delta 효과를 고려하여 해석을 수행하였다. Pushover 해석 시 해석모델의 강성으로는 사용하중상태의 유효강성을 사용하였으며, 지진하중 횡력 분포로 가력할 때에는 극한하중상태의 유효강성을 사용하였다.
  • 가속도계는 각 층별로 x 및 y축 횡방향 및 z축 비틀림 진동 측정이 가능하도록 가속도계 배치를 계획하였다. 이를 위하여 상기의 그림과 같이 EPS실(A 지점)에 X축 방향과 Y축 방향의 가속도계를 설치하고 AV/PS실(B 지점)에 X축 방향의 가속도계를 설치한다.
  • 거주자를 위해서 사용 중 구조물의 안전성이 최상으로 유지되도록 구조물이 관리될 수 있다. 건물의 노후화를 계측된 자료를 통해 정량적으로 평가하고, 객관적인 평가 자료를 토대로 합리적인 보수.보강 방안을 수행할 수 있다.
  • 계측 시스템은 최상층(55층)과 중간층(26층)에 가속도계를 설치하여 건물의 진동을 상시 모니터링하고, 지붕옥탑부에 GPS 시스템을 설치하여 건물의 정적 변위를 계측할 수 있도록 하였다. 55층에 변형률 계를 설치하여 선정 부재의 국부적인 손상상태도 평가할 수 있도록 하였다.
  • SHM 프로세스는 구조 손상에 의한 민감한 특징들을 추출할 수 있는 계측장비들을 설치하고, 계측 센서들로부터 주기적으로 샘플링 된 구조물의 동적 응답을 계측하게 된다. 그리고 계측된 데이터로부터 구조물의 건전성 상태를 분석함으로써 시간이 지남에 따라 대상 구조 시스템의 성능 상태 변화를 평가하게 된다.
  • 55층에 변형률 계를 설치하여 선정 부재의 국부적인 손상상태도 평가할 수 있도록 하였다. 또한 옥탑부에 풍향풍속계를 설치하여 풍하중을 계측할 수 있도록 하였으며, 1층 바닥과 지하층에 지진가속도계를 설치하여 지반가속도를 계측하도록 하여 외부작용 하중의 크기를 추정할 수 있도록 하였다.
  • 보강 방안을 수립할 수 있다. 또한, FE해석을 통하여 지진 및 풍하중에 대한 구조물의 거동 및 동적특성을 미리 예측함으로써 구조물의 손상단계를 정의하여 단계별 대응절차 구축에 적용하였다.
  • 가속도계는 각 층별로 x 및 y축 횡방향 및 z축 비틀림 진동 측정이 가능하도록 가속도계 배치를 계획하였다. 이를 위하여 상기의 그림과 같이 EPS실(A 지점)에 X축 방향과 Y축 방향의 가속도계를 설치하고 AV/PS실(B 지점)에 X축 방향의 가속도계를 설치한다. 진동가속도계 케이블은 슬래브에 매립형으로 배관되도록 계획하였다.
  • 이를 위하여 상기의 그림과 같이 EPS실(A 지점)에 X축 방향과 Y축 방향의 가속도계를 설치하고 AV/PS실(B 지점)에 X축 방향의 가속도계를 설치한다. 진동가속도계 케이블은 슬래브에 매립형으로 배관되도록 계획하였다.

대상 데이터

  • 최상층(55F) 및 중간층(26F)의 진동가속도계 계측장치 데이터는 최상층(55F) EPS실(A 지점)에 설치된 동적 데이터 로거로 전송된다. 그리고 동일한 장소에 로컬 계측 서버 컴퓨터를 두어 동적 데이터 로거로부터 전송되는 데이터를 저장하고 지하층 방재실에 설치된 메인 계측 서버 컴퓨터와 네트워크 되어 데이터를 전송하게 된다.

이론/모형

  • Pushover 해석은 변위제어법을 사용하여 구조물에 횡력을 가력 하였으며, 대상 건물이 초고층 구조물이기 떄문에 P-Delta 효과의 영향이 클 것으로 판단하여 P-Delta 효과를 고려하여 해석을 수행하였다. Pushover 해석 시 해석모델의 강성으로는 사용하중상태의 유효강성을 사용하였으며, 지진하중 횡력 분포로 가력할 때에는 극한하중상태의 유효강성을 사용하였다.
  • 수렴 허용오차는 변위가 0.001m 이내로 지정하고 수렴계산 방법은 Newton- Rapshon법으로 수행하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
구조물 건전성 모니터링 시스템은 무엇인가? 구조물 건전성 모니터링(Structural Health Monitoring, SHM) 시스템은 건물의 구조적 손상을 탐지하고 구조 특성 분석 후 후속 조치 전략을 구현하는 프로세스로써 구조 시스템 성능에 악영향을 미칠 수 있는 구조 부재의 균열 및 손상에 따른 성능 저하뿐만 아니라 노후화에 따른 구조부재 손상, 기하학적 특성 변화 등을 감지하여 경고하게 된다.
최근 들어, 자연재해의 발생빈도가 증가하게 된 원인은? 최근 들어서 지구온난화로 인한 자연재해의 발생빈도가 점차 증가되고 있다. 지진, 태풍 등의 기상이변에 대비해서 초고층 건축물의 사용성 및 안전성에 대한 문제가 대두되면서 구조물의 건전성을 유지하기 위한 모니터링 시스템 구축의 필요성이 점진적으로 증가되고 있다.
초고층 및 대형 건축물에서 대형 참사가 발생한 사례는? 일반 중저층 건축물과는 다르게 초고층 건축물은 거주자들의 인구밀도가 높아 위험에 노출되었을 때 대형 참사가 발생할 수 있다. 뉴욕의 세계무역센터 붕괴사고나 국내의 테크노마트 진동피해 사례에서 보듯이 초고층 건물 및 다중이용시설물에서의 사고 발생은 대단위 인명피해와 함께 천문학적인 경제적 손실을 발생시킨다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (6)

  1. Ji Young Kim, et. al. (2010), "Damage Evaluations for a 3-story RC Structure Using Trained Perception", Proceedings of 5th World Conference on Structural Control and Monitoring, Tokyo 

  2. Ji Young Kim, et. al (2009), "Calibration of analytical models to assess wind-induced acceleration responses of tall buildings in serviceability level", Engineering Structures, 31(9), pp.2086-2096 

    상세보기 crossref

  3. J. Y. Kim. et. al. (2011), "Long-term Monitoring of wind-induced responses of a large-span roof structure", Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, doi:10.1016/ j.jweia.2011.06.008 

    상세보기 crossref

  4. Sohn H, Laboratory LAN. A review of structural health monitoring literature: 1996-2001. Los Alamos National Laboratory, 2003. 

  5. Hall, S. R. (1999). The effective management and use of structural health data. In Proceedings of the 2nd International Workshop on Structural Health Monitoring, 265-275. 

  6. Casas, J.R. and Aparicio, A.C. (1994). Structural damage identification from dynamic-test data. Journal of Structural Engineering, 120(8), 2437-2450. 

    상세보기 crossref

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로