부재 그룹과 하중 조합을 고려한 고층건물 변위조절 설계법

부재 그룹과 하중 조합을 고려한 고층건물 변위조절 설계법

Drift Design Method of High-rise Buildings Considering Design Variable Linking Strategy and Load Combinations

저자 서지현, 박효선
소속 연세대학교, 강원대학교
학술지정보 한국전산구조공학회논문집 KCI KCI Candidate
발행정보 한국전산구조공학회 2006년
자료제공처 국회도서관 KISTI 기계·건설공학연구정보센터 한국연구재단
주제분야 공학 >  토목공학

<초록>

재분배 기법은 민감도 해석 없이 변위에 대한 각 부재의 변위기여도를 간단하게 계산 한 후, 변위기여도에 근거하여 물량을 분배함으로서 변위를 제어할 수 있는 실용적인 고층건물 변위 설계법으로 인식되고 있다. 그러나 에너지 이론에 근거한 재분배 기법은 하중 조건에 따라서 서로 다른 변위기여도를 가질 수 있게 되며, 특히 횡력 뿐만 아니라 상당한 량의 연직하중도 함께 받고 있는 고층건물의 재분배 기법 적용시의 변위기여도 계산에는 연직하중의 영향이 고려하여야 한다. 또한, 고층 건물의 변위설계에 재분배 기법을 적용하기 위해서는 실용성을 높이기 위해서 부재 그룹핑이 고려되어지는데 부재 그룹핑 고려에 따른 연직하중의 영향을 다르게 나타나게 된다. 그러므로, 본 연구에서는 하중의 종류와 부재 그룹핑 여부를 변수로 하여 세 가지의 재분배 알고리즘을 개발한 후, 이를 20층 강접 골조 전단벽 예제와 60층 아웃리거 예제의 변위 설계 적용하였다.

Drift design methods using resizing algorithms have been presented as a practical drift design method since the resizing algorithms proposed easily find drift contribution of each member, called member displacement participation factor, to lateral drift to be designed without calculation of sensitivity coefficient or re-analysis. Weight of material to be redistributed for minimization of the lateral drift is determined according to the member displacement participation factors. However, resizing algorithms based on energy theorem must consider loading conditions because they have different displacement contribution according to different loading conditions. Furthermore, to improve practicality of resizing algorithms, structural member grouping is required in application of resizing algorithms to drift control of high-rise buildings. In this study, three resizing algorithms on considering load condition and structural member grouping are developed and applied to drift design of a 20-story steel-frame shear-wall structure and a 50-story frame shear-wall system with outriggers.

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