An Structural Design for Cyclone Tower's Connections Using Diagrid System

다이아그리드 구조시스템의 접합부개발과 성능평가

Recently, High-rise building are irregular-shaped to be city landmarks and function as vertical cities to enable the efficient use of land. 3T (Twisted, Tilted & Tapered) designs are being suggested for irregular buildings and studies to develop new structural system have been actively made to satisfy slender shape ratio. In diagrid system, not only gravity load but also lateral load is delivered based on the triangular shape of diagrid, so most of columns are eliminated. Because shearing force is delivered by the axial behavior (tensile/compressive) of diagrid to minimize shearing deformation, the system is more applicable to irregular buildings than existing system where shearing force is delivered by the columns. In this study, the process of selecting connection details and the structural safety of the selected details are verified using the finite element analysis with focus given to the construction overview of the Cyclone Tower. However, the relersed methods of stress concentration are suggested and the performance of stress concentration relieves that it's suggested for the appropriate cap plate thickness and extended length.

최근 초고층 건축물은 비정형적 외관을 갖는 랜드 마크적인 역할과 택지의 효율적인 사용을 위한 수직 도시 기능을 수행한다. 건축물의 외관은 비정형적인 요소로서 3T형태(Twisted, Tilted, Tapered)의 설계안들이 대부분 제안되고 있으며, 세장한 형태의 형상비를 만족하기 위한 새로운 구조시스템의 연구 개발이 활발히 진행 중이다. 다이아그리드 시스템의 하중 전달 메커니즘은 대각 가새(Diagrid)의 삼각형 형상에 기인하여 중력하중 뿐만 아니라 횡하중을 전달하기 때문에 대부분의 기둥이 제거되게 된다. 또한 대각 가새의 축방향 거동(인장/압축)에 의해 전단력을 전달하여 전단 변형이 최소화되기 때문에 기둥이 전단력을 전달하던 기존 방식에 비해 비정형적인 외관에 쉽게 대응할 수 있는 구조시스템이다. 본 연구에서는 싸이클론 타워의 건축 계획안을 바탕으로 접합부 디테일 선정 과정과 접합부의 구조안전성을 유한요소해석을 통해 검증하였다. 이를 통해 응력집중 완화 방안을 제시하여 적절한 캡 플레이트 두께와 캡플레이트 확장 길이를 제시하여 응력집중 현상을 완화하였다.