[논문]코어 및 오프셋 아웃리거 구조시스템의 수평거동에 대한 분석

김형기

doi:10.11112/jksmi.2021.25.4.1

코어 및 오프셋 아웃리거 구조시스템의 수평거동에 대한 분석
Analysis of Lateral Behavior in Core and Offset Outrigger System 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.25 no.4, 2021년, pp.1 - 11

김형기 (강원대학교 공학대학 건설융합학부)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 코어 및 오프셋 아웃리거 구조의 수평거동을 파악할 목적으로 70층 규모의 초고층 아웃리거 건물을 대상으로 MIDAS-Gen을 이용하여 구조해석 및 구조설계를 실시하였다. 그리고 본 해석의 주요한 변수는 아웃리거의 강성과 아웃리거의 평면상 위치로 설정하였다. 또한 본 해석결과에 근거하여 코어 및 오프셋 아웃리거 구조의 슬래브, 아웃리거, 외곽 기둥과 같은 구조요소들의 수평거동을 분석하였다. 본 해석연구의 결과에서는 아웃리거의 강성과 아웃리거의 평면상 위치가 초고층 아웃리거 구조시스템의 수평거동에 어떤 영향을 주는지를 분석하여 나타내었다. 특히 코어 아웃리거 구조에서는 전단벽과 외곽기둥을 연결하는 아웃리거가 위치하는 슬래브에 응력이 크게 작용하였고, 오프셋 아웃리거 구조에서는 전단벽과 아웃리거 사이에 위치한 슬래브에 응력이 크게 작용하였다. 또한 본 연구결과는 초고층 아웃리거 구조시스템의 합리적인 구조설계에 필요한 공학 데이터를 얻는데 중요한 도움이 된다고 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The research intended to understand the lateral behavior in core and offset outrigger system. To achieve this goal, a structural analysis and design of 70 stories building was carried out by making use of MIDAS-Gen. And the primary parameters of this analysis were the stiffness of outrigger and the location of outrigger in plan. On the basis of the analysis results, we analyzed the lateral behavior of structural elements such as slab, outrigger and exterior columns in core and offset outrigger. In this analysis research, it is indicated that the stiffness of outrigger and the outrigger location in plan had an any impact on lateral behavior in outrigger system of tall building. Specially, slab stresses in core outrigger system were highly distributed in the slab near the outrigger system to connect shear walls and exterior columns while slab stresses in offset outrigger system were highly distributed in the slab between the outrigger system and shear walls. Also the study results can be of significant help to obtaining the engineering data for the reasonable structure design of the high-rise outrigger system.

주제어

표/그림 (26)

그림 Fig. 1 Core outrigger system
그림 Fig. 2 Offset outrigger system
그림 Fig. 3 3D-modeling and sections of outrigger model in this study
그림 Fig. 4 Distribution of lateral displacement under wind load in basic model
표 Table 1 Sections of column, girder and outrigger in basic model
표 Table 2 Thickness of shear wall in basic model
그림 Fig. 5 Comparison of maximum slab stress distribution by building height between outrigger systems and system without outrigger(outrigger stiffness=1.0EI)
그림 Fig. 6 Comparison of maximum slab stress distribution by building height between core outrigger systems with different outrigger stiffness
그림 Fig. 7 Comparison of maximum slab stress distribution by building height between offset outrigger systems with different outrigger stiffness
그림 Fig. 8 Comparison of maximum slab stress distribution by outrigger location in offset outrigger systems (stiffness of outrigger systems=1.0EI)
그림 Fig. 9 Comparison of maximum slab stress distribution by outrigger location in outrigger systems(stiffness of outrigger systems=5.0EI, 1.0EI, 0.2EI)
그림 Fig. 10 Comparison of average slab stress distribution by outrigger location in outrigger systems(stiffness of outrigger systems=5.0EI, 1.0EI, 0.2EI)
그림 Fig. 11 Comparison of slab area ratios to exceed tensile strength of slab concrete by outrigger location in core outrigger systems (stiffness of outrigger=5.0EI, 1.0EI, 0.2EI)
그림 Fig. 12 Comparison of slab area ratios to exceed 50% of tensile strength of slab concrete by outrigger location in core outrigger systems(stiffness of outrigger=5.0EI, 1.0EI, 0.2EI)
그림 Fig. 13 Distribution of effective slab stress to exceed 50% of tensile strength of slab concrete in core outrigger systems (stiffness of outrigger=1.0EI)
그림 Fig. 14 Distribution of effective slab stress to exceed 25% of tensile strength of slab concrete in core outrigger systems (stiffness of outrigger=1.0EI)
그림 Fig. 15 Comparison of slab area ratios to exceed the tensile strength of slab concrete by outrigger location in offset outrigger systems (stiffness of outrigger=5.0EI, 1.0EI, 0.2EI)
그림 Fig. 16 Comparison of slab area ratios to exceed 50% of tensile strength of slab concrete by outrigger location in offset outrigger systems(stiffness of outrigger=5.0EI, 1.0EI, 0.2EI)
그림 Fig. 17 Distribution of effective slab stress to exceed 50% of tensile strength of slab concrete in offset outrigger systems (stiffness of outrigger=1.0EI)
그림 Fig. 18 Distribution of effective slab stress to exceed 25% of tensile strength of slab concrete in offset outrigger systems (stiffness of outrigger=1.0EI)
그림 Fig. 19 Axial force distribution of columns by building height in core and offset outrigger systems(outrigger stiffness=1.0EI)
그림 Fig. 20 Comparison of sums of axial forces transfered in columns in outrigger location
그림 Fig. 21 Comparison of ratios of axial forces transfered in columns in outrigger location with different stiffnesses of outrigger (core/offset outrigger systems)
그림 Fig. 22 Comparison of axial forces in diagonal member of outrigger system
그림 Fig. 23 Comparison of axial forces in lower member of outrigger system
그림 Fig. 24 Comparison between axial forces transfered in columns in outrigger location and Y direction forces of diagonal member in outrigger

참고문헌 (6)

Architectural Institute of Korea (2019), Korean Building Code-Structural
Jung, D. (1999), Optimum Outrigger Location for Outrigger Braced Structures with Stiffness Varying Linearly along the Height, Journal of Architectural Institute of Korea, 15(2), 55-62.
Kim, H. (2020a), Proposal for Optimal Core Outrigger Position Reflecting Lateral Stiffness of Rigid Frame, Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction, 36(8), 137-144.
Kim, H. (2020b), Modified Proposal for Optimal Location of Offset Outrigger System in High-rise Building, Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance & Inspection of Korea, 24(5), 37-44.
Midas IT. (2020), Gen 2021 On-line Manual(General Structure Design System).
Smith, B., and Salim, I. (1981). Parameter Study of Outrigger-braced Tall Building Structures, Proceedings of the American Society of Civil Engineers, 107(10), 2001-2014.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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