800MPa급 고성능 강재 적용한 초고층 메가 부재 대안설계 (Alternative Design of Mega Structural Members of a Super-tall Building using 800MPa Grade High-performance Steel Plate)

서지정보

· 발행기관 : 한국강구조학회
· 수록지 정보 : 한국강구조학회 논문집 / 26권 / 4호 / 299 ~ 309페이지
· 저자명 : 조소훈, 김도환, 김진원, 이승은, 김진호

초록

HSA800은 건축구조용 고성능 강재로서 KS규격에 항복강도 650MPa-770MPa, 인장강도 800MPa-950MPa를 가지며 항복비(항복강도/인장강도) 또한 0.85이하로 제한되어있으며 TMCP 기법으로 제조되어 뛰어난 용접성을 나타내는 특징이 있다. 본 연구에서는 국내최초의 초고층 빌딩인 롯데월드타워의 메가 구조부재를 대상으로 고강도 강재 적용시 구조물 안전성의 변동사항 및 시공성 개선 등을 검토하여 경제적 설계를 위한 대안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 대상 부재로는 아웃리거 코어월 매립부 상/하현재, 벨트트러스, 외곽 철골기둥이 선정되었다. 원설계 단면을 등가 도강도 강재 단면으로 환산하여 두께를 결정한 후 중력저항모델, 횡력저항모델, 연쇄붕괴 모델을 구조해석시뮬레이션을 통하여 성능을 비교 평가하였다. 그 결과 횡강성에 영향을 주지 않는 부재는 고강도 강재 적용이 가능하며 원설계 대비약 1100톤의 물량 절감 효과가 있었다. 따라서, 고강도 강재를 사용하면 부재 두께를 줄일 수 있으므로 부재 제작성 및 시공성이 향상될수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

HSA800 is a new high strength steel (HSS) plate for building structures developed by POSCO and RIST in 2011. It hasupper and lower bounds for yield (Fy) and tensile (Fu) strength as of 650-770MPa and 800-950MPa, respectively, with yield ratio(Fy/Fu) limit as of 0.85 which make steel quality more reliable and enhance the seismic resistance of structures. As made byTMCP, it has a good weldability without increasing carbon percentage. The objective of this study is to provide alternativedesign of mega-structural members of the Lotte World Tower (555m, 123 story), a first super-tall building in Korea, using HSSconsidering structural safety, constructability, and cost-effectiveness. Steel outrigger trusses, belt-trusses and steel exteriorcolumns were selected and analyzed to evaluate the structural performance between original and alternative designs using HSS.
The results show that HSS can be applied to the members which do not affect lateral stiffness of a building and, in this study,approximately 1100tons of steel were saved. It implies that HSS can save overall construction costs – manufacturing, delivery,and erection costs – by reducing mega structural member size. HSA800 was very first applied to the Lotte World Tower based onthe results of this study.

참고자료

· 없음