초고층구조설계 Concept Design Example

목차

1. 설계조건
(1) 구조개요
(2) 부재일람
(3) 하중조건

2. MIDAS를 이용한 모델링
(1) 구조체 모델링
(2) 부재 및 물성치 입력
(3) 하중 입력
(4) 철근 배근
(5) 경계조건 입력

3. MIDAS 해석 결과
(1) 횡변위 및 아웃리거의 효과
(2) 재료물량

4. 결과 분석 및 고찰

본문내용

1. 설계 조건
(1) 구조개요
① 건물개요
․ 건물용도 : 업무시설
․ 구조형식 : 메가칼럼-아웃리거 구조 (합성구조)
․ 층수 : 지상 90층 ․대지면적 : 55m × 55m = 3025m2

② 설계방법
․ 극한강도설계법

③ 재료
코어부는 고강도 콘크리트를 사용하였으며, 아래 표에서 제시하는 것과 같이 고층부로 올라갈수록 강도를 감소시켰다. 메가칼럼은 SRC 구조로 철골은 SM490, 콘크리트는 50MPa을 사용하였다. 그리고 30층마다 구간을 나누어 재료 및 단면에 있어서 변화를 주었다. 부재의 기호는 아래표에서 제시한 것과 같으며, 30층 마다 각각의 기호에 해당하는 부재의 단면이 변하므로 기호앞에 1, 2, 3의 번호를 붙여 단면을 구분하도록 하였다. (예) 1~30층 : 1G1, 31~60층 : 2G1, 61~90층 : 3G1)

<중 략>

(1) 횡변위 및 아웃리거의 효과
앞에서 제시한 모든 모델링 과정을 진행한 수 마지막으로 해석을 수행하면 이 구조물의 횡변위를 확인할 수 있다. 이것은 Deformation 기능을 통해 확인가능하며, 부재의 변형형상 응력분포 등을 확인할 수 있다. 여기서 진행한 횡변위 검토결과 설계초기 설정한 횡변위 제한 h/400를 통과하였다 (국내기준에서는 풍하중에 대한 횡변위 기준을 수치적으로 제한하지는 않았으나 구조설계자들은 통상적으로 이러한 기준을 정하여 구조설계를 수행함). 건물의 총 높이는 360m 이므로 횡변위는 90cm 이내에 들어야 하며, 해석결과 횡변위는 61.4cm 가 나왔으며, 설계코드를 만족하였다. 또한 Forces 기능은 각각의 부재에 작용하는 부재력을 검토할 수 있는데, 아웃리거가 모멘트를 감소시키는 결과를 확인하기 위해 아웃리거층에서의 모멘트 변화 또한 확인해 보았다. 확인 결과 모멘트의 감소효과는 고층에 위치할수록 크게 나타났으며, 전체적인 모멘트 다이어그램의 형상은 아웃리거층에서 모멘트가 급격히 감소하므로 톱날형태의 모습을 보였다.

참고자료

· 없음