중량 최소화를 위한 RC 빌딩의 구조 최적설계

박창현; 안희재; 최동훈; 정철규

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박창현 안희재 최동훈 정철규

저널정보: 한국전산구조공학회 한국전산구조공학회논문집 한국전산구조공학회논문집 제23권 제5호

발행연도: 2010.1

수록면: 501 - 508 (8page)

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본 논문에서는 중력하중 및 풍하중, 지진하중을 받는 지상 8층, 지하 3층의 RC(Reinforced Concrete) 빌딩 시공에 필요한 부재의 재료비를 줄이기 위해 중량을 감소시키는 구조 최적설계를 수행한다. 이를 위해 설계요구사항을 바탕으로 부재의 부피를 최소화하는 설계변수값을 찾기 위한 설계문제를 정식화한다. 최적설계 수행을 위해 상용 PIDO(Process Integration and Design Optimization) 툴인 PIAnO(Process Integration, Automation and Optimization)에서 제공하는 다양한 설계기법들을 이용한다. 먼저 실험계획법(Design of Experiments; DOE)을 이용하여 실험계획을 세우고, 실험점에 따라 건축분야 범용 구조해석 프로그램인 MIDAS Gen을 사용하여 구조해석을 수행한다. 그리고 해석결과를 바탕으로 각 응답에 대한 근사모델을 생성한 후 근사모델의 예측성능을 평가한다. 예측성능이 검증된 근사모델과 최적화기법을 이용하여 최적설계를 수행하고, 설계조건을 만족하면서 부재의 부피를 최소화하는 최적 설계변수값을 도출함으로서 본 논문에서 제안된 설계방법의 유효성을 보이고자 한다.

#RC빌딩 #중력하중 #풍하중 #지진하중 #구조해석 #실험계획법 #근사모델 #최적설계 #RC building #gravity load #wind load #seismic load #structural analysis #design of experiments #meta-model #design optimization

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Atabay, S / 2009 / Cost Optimization of Three- Dimensional Beamless Reinforced Concrete Shearwall Systems via Genetic Algorithm / Expert Systems with Applications 36 (2) : 35

Govindaraj, V / 2005 / Optimum Detailed Design of Reinforced Concrete Continous Beams Using Genetic Algorithms / Computers and Structures 84 (1) : 34 ~ 48

Kim, J.R / 2008 / Enhanced Two-point Diagonal Quadratic Approximation Methods for Design Optimization / Comput. Meth. Appl. Mech. Engrg 197 (6) : 846 ~ 856

Myers, R.H / 2002 / Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments / WILEY : 31 ~

Sahab, M.G / 2005 / Cost Optimization of Reinforced Concrete Flat Slab Buildings / Engineering Structures 27 (3) : 313 ~ 322

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