건축구조설계 초고층 빌딩 구조설계 (1).ppt

Final Project
구 조 설 계 Final Project
초고층 빌딩 구조설계

Final Project
개 요
1. 일반사항
2. 구조개요
3. 구조시스템 개요 및 분석방향
4. 구조모델링
5. 구조해석 및 분석
6. 부재설계
7. 결 론
1. 개 요

Final Project
일 반 사 항
A. Final Project 개요
주 제
분삭대상
분석도구
구 분
목 적
초고층 건물의 구조시스템 분석
여의도 오피스텔
MIDAS GENw
내 용
초고층 건물의 구조해석 및 설계를 통해
초고층 건축에 사용된 특징적인
구조시스템과 외부 조건과의 관계를
분석해보고 구조시스템의 전반적인
특성을 파악하기 위함
2. 일반사항
1. 개 요

Final Project
구 조 개 요
A. 건물개요
위 치
용 도
규 모
구조형식
여의도 오피스텔
서울시 영등포구 여의도동
업무시설
지상 34층, 지하 5층
RC조 + 벽식구조
건 물 명
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요

Final Project
법규사항
구 조 개 요
B. 구조설계규준
건축물 구조기준등에 관한 규칙
(1999, 건설교통부)
구 분 내 용
 적용기준
 구조해석 프로그램
설계하중
건축물 하중기준 및 해설
(2000, 대한건축학회)
부재설계
철근콘크리트 구조설계기준
(1999, 건설교통부) , AC1318-95(참고)
- MIDAS/GENw 5.3.0
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요

Final Project
벽 체
구 조 개 요
C. 구조재료 강도
내력벽식 구조
기 둥 RC 라멘조
보 RC 라멘조
Fck = 350 kgf/㎠
Fck = 400 kgf/㎠
Fck = 500 kgf/㎠
구 분 구 조 형 식 콘크리트 강도
기둥, 기초부재(HD29,32)
기타부재(HD25이하)
Slurry Wall 접합부분
구 분
KSD 3504 SD50
KSD 3504 SD40
KSD 3504 SD30
철 근 강 도 (fy)
 콘크리트 강도
 철근 강도
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요

Final Project
구 조 개 요
D. 주요 설계하중 (1/3)
 고정하중(DL) 및 활하중(LL)
지 붕 805
오피스텔 522
ELEV. 기계실 630
용 도 고정하중
200
350
1500
적재하중
(단위 : kgf/㎡)
ELEV. HALL 574
공조실, 휀룸 630
계 단 실 640
350
500
350
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요

Final Project
구 조 개 요
 풍하중(WL)
지 역
기본풍속
노 풍 도
구 분
중요도 계수
풍속할증계수
건물 최상층 높이
서울시 영등포구 여의도동
Vo = 30 m/sec
B
내 용
1.0
1.0
126.3 m
※ 풍하중에 의한 건물 전체변위는 Hn/500으로 계획
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요

Final Project
구 조 개 요
 지진하중(EL)
지역계수
중요도계수
지반계수
구 분
반응수정계수
기본주기
A = 0.11 (지진구역 1, 서울)
le = 1.2(중요도 1, 도시계획구역)
S = 1.5
내 용
R = 5.5 (건물골조방식)
T = 0.0488Hn
3/4
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요

Final Project
구 조 개 요
E. 구조평면도
기준층 평면도
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요

Final Project
구 조 개 요
E. 구조평면도
G1
B1
G2
B2
G2
B2
G2
B1
G1
G1
B1
B1
G1
G4A G4 G4 G4A
G5 G5
C3
C3
C3
C3
C1 C1 C1
C2 C2 C2 C2
기준층 평면도(900×900 모듈)
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요

Final Project
구 조 개 요
F. 주요부재 단면 검토
 보(Girder)
101 G0
102 G1
No. Name 규격(cm)
50 ×80
50 ×65
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요
105 G3(A)
106 G4(A)
No. Name 규격(cm)
50 ×80
50 ×65
103 G2(A)
104 G2B
50 ×65
50 ×80
107 G5)
108 B0
50 ×65
30 ×80
* 가상보 : 단면번호(100), 단면치수(0.1 × 0.1)

Final Project
구 조 개 요
F. 주요부재 단면 검토
25∼34 70 ×70
19 ∼24 80 ×80
15 ∼18 90 ×90
구 분 C1
 기둥(Column)
C2 C3
6 ∼14 100 ×100
1 ∼5 110 ×110
70 ×70
80 ×80
90 ×90
100 ×100
110 ×110
70 ×70
80 ×80
90 ×90
100 ×100
110 ×110
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요

Final Project
구조 시스템 개요
A. 구조 시스템 개요
 골조-전단벽 구조
 횡력에 전단벽과 골조가 동시에 저항
 저층부터 초고층까지 가장 널리 사용되는 구조시스템
a b c
=
+
 수평하중에 대해서 건물 상부는 골조(a)에 의해,
건물 하부는 전단벽(b)에 의해 저항
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
4. 구조
시스템 개요
1. 개 요

Final Project
B. 특 징
 우수한 수평저항 시스템
 전단벽에 의한 수평저항 능력의 증대로
단순 강성 골조에 비해 우수한 수평저항 능력 가짐
 전단벽 구조 + 강성골조
 바닥판 두께 절감 → 건물자중 감소
 40∼50층 사이에서 경제적인 구조형식
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
4. 구조
시스템 개요
1. 개 요

Final Project
C. 주요 검토 사항
 전단벽이 구조체 강성에 미치는 영향
 지나친 강성을 가진 전단벽 → 구조체의 연성 감소
 전단벽에 의한 구조체 강성 증감 파악 및
이에 따른 연성 능력 변화 분석
 구조체 상하부에서의 수평저항 비중 검토
 일반적으로 상부 수평하중은 골조에 의해 저항하고,
하부 수평하중은 전단벽에 의해 저항
 구조체 상하부에서의 골조 및 전단벽의 수평하중
분담 능력 및 상호작용 파악
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
4. 구조
시스템 개요
1. 개 요

Final Project
D. 세부 검토 항목(1)
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
4. 구조
시스템 개요
1. 개 요
< 단일구조 >
골조 시스템 골조 + 전단벽

Final Project
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
4. 구조
시스템 개요
1. 개 요
< 전체 강성 변경 >
기둥 강성 증가 전단벽 강성 증가

Final Project
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
4. 구조
시스템 개요
1. 개 요
< 저층부 강성 변경 >

Final Project
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
4. 구조
시스템 개요
1. 개 요
< 고층부 강성 변경 >

Final Project
구조해석 및 분석
A. 단순골조 vs 이중골조
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요
4. 구조
시스템 개요
5. 구조해석
및 분석
단순골조 v s 이중골조
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Roof 31F 28F 25F 22F 19F 16F 13F 10F 7F 4F 1F
층(Story)
층간변위(cm)
기본(EX) 단순골조
 층간변위 비교 그래프

Final Project
A. 단순골조 vs 이중골조
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요
4. 구조
시스템 개요
5. 구조해석
및 분석
 층간변위 감소비율
층간변위 감소량(단순→이중)
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
90.0%
100.0%
층(Story)
감소비율(%)
단순vs이중

Final Project
B. 전체 구간에서의 강성 기여도
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요
4. 구조
시스템 개요
5. 구조해석
및 분석
전체 강성 변경에 따른 층간변위
8
10
12
14
16
18
20
Roof 31F 28F 25F 22F
층(Story)
층간변위(cm)
기본(EX) 기둥+100(EX) 벽+100(EX)

Final Project
B. 전체 구간에서의 강성 기여도
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요
4. 구조
시스템 개요
5. 구조해석
및 분석
기둥에 대한 벽의 상대감소량
0.0%
0.5%
1.0%
1.5%
2.0%
2.5%
3.0%
3.5%
4.0%
4.5%
층(Story)
감소비율(%)
전체-감소량

Final Project
C. 저층부에서의 강성 기여도
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요
4. 구조
시스템 개요
5. 구조해석
및 분석
저층부 강성 변경에 따른 층간변위
8
10
12
14
16
18
20
Roof 31F 28F 25F 22F
층(Story)
층간변위(cm)
기본(EX) 아랫기둥+100 아랫벽+100

Final Project
C. 저층부에서의 강성 기여도
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요
4. 구조
시스템 개요
5. 구조해석
및 분석
기둥에 대한 벽의 상대감소량
0.0%
0.5%
1.0%
1.5%
2.0%
2.5%
3.0%
3.5%
4.0%
4.5%
5.0%
층(Story)
감소비율(%)
저층-감소량

Final Project
D. 고층부에서의 강성 기여도
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요
4. 구조
시스템 개요
5. 구조해석
및 분석
고층부 강성 변경에 따른 층간변위
8
10
12
14
16
18
20
Roof 33F 32F 31F 30F 29F 28F 27F 26F 25F 24F 23F 22F 21F 20F
층(Story)
층간변위(cm)
기본(EX) 윗기둥+100 윗벽+100

Final Project
D. 고층부에서의 강성 기여도
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요
4. 구조
시스템 개요
5. 구조해석
및 분석
벽에 대한 기둥의 상대감소량
0.0%
1.0%
2.0%
3.0%
4.0%
5.0%
6.0%
층(Story)
감소비율(%)
고층-감소량

Final Project
결 론
A. 기여도 분석결과(1)
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요
4. 구조
시스템 개요
5. 구조해석
및 분석
6. 결 론
< 분석결과 >
내 용 기여도
동일하중 작용시 이중골조 시스템의
층간변위가 단순골조 시스템의 층간
변위보다 약 50% 이상 감소함을
확인할 수 있음
전체구간에서 기둥과 전단벽의 강성
값을 각각 증가시켰을 때 전단벽의
층간변위가 기둥 층간변위의
2.8-4.0% 감소함을 확인할 수 있음

Final Project
결 론
A. 기여도 분석결과(2)
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요
4. 구조
시스템 개요
5. 구조해석
및 분석
6. 결 론
< 분석결과 >
내 용 기여도
저층부에 국한해서 각각의 강성값을
변화시켰을 때에도 전단벽이 기둥에
비해서 층간변위가 2.5-4.5% 정도
더 감소함을 확인할 수 있음
고층부의 경우 반대로 기둥에 의한
층간변위가 전단벽의 층간변위보다
1.0-1.5% 정도 감소함을 확인할 수
있음

Final Project
결 론
B. 종 합 결 론
1. 일반사항
2. 일반사항
3. 구조개요
1. 개 요
4. 구조
시스템 개요
5. 구조해석
및 분석
6. 결 론
이상의 결과만으로 이중골조 시스템의
각 요소의 횡력분담 비율을 명확하게
정의할 수는 없지만 개략적으로 살펴보면
고층부
저층부

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