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논문KCI 등재

비정규분포 풍속에 따른 피크팩터에 관한 연구

A Study on the Peak Factor by Non-Gaussian Wind Speed

김주원|윤성기|김한솔
한국풍공학회|2015.12|한국풍공학회지 (Journal of the Wind Engineering Institute of Korea)|제19권 제4호|pp. 155-162

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사용성코드codeserviceability피크팩터최대가속도비정규분포maximum accelerationpeak factornon-gaussian distribution

초록

최근 태풍의 크기가 커지면서 태풍과 지역적 돌풍에 의한 피해가 증가하고 있으며, 또한 수도권과 해안도시를 중심으로 초고층건물의 건설이 증가하고 있다. 초고층건물의 경우 태풍 발생 시 건축물의 변위뿐 아니라 가속도가 증가하며 건축물의 진동이 큰 문제가 되며 이는 거주자의 사용성 문제로 직결된다. 건축물의 사용성은 건축물의 최대가속도로 판단하며, 최대가속도를 산정하는데 필요한 국가별 코드에 따른 피크팩터는 풍속이 정규분포라 가정하여 산정한 값이다. 그러나 사용성에 직접적인 영향을 주는 태풍과 강풍 등은 비정규분포인 경우가 대부분이기 때문에, 결국 국가별 코드에서는 태풍과 강풍의 영향을 반영하지 않은 건축물의 최대가속도산정 방법을 제시하고 있는 것이라 할 수 있다. 본 논문에서는 기상청에서 제공하는 서울 등 10개 지역의 2010년부터 2014년까지 5개년의 총 50개의 풍속 자료를 이용해 산정한 피크팩터를 적용하여 계산한 건축물의 최대가속도와 국가별 코드를 적용한 최대가속도의 비교분석을 통한 연구를 진행하였고, 그 결과 국가별 피크팩터 산정식에 비정규분포의 풍속을 반영할 필요에 대하여 자료를 제시하고 있다.

Abstract

Lately damage caused by typhoons and regional squall has been increasing. In addition, the construction of high-rise buildings in metropolitan and coastal cities is increasing. In the case of high-rise buildings when the typhoon occurred, acceleration of the building increases. The vibration of the building is directly related to serviceability problems of residents. The serviceability of the building is determined by the maximum acceleration of the building. Country-specific peak factor estimating equations, necessary to calculate the maximum acceleration of the structure, are assuming that wind speed is a gaussian distribution. However, typhoon and strong winds, etc. that have a direct impact on serviceability, are almost non-gaussian distribution. Eventually country-specific codes are calculating the maximum acceleration which does not reflect the typhoon and strong winds. The study was conducted over a number of comparison of maximum acceleration applied peak factor. Peak factor is divided into two, country-specific peak factor estimating equations and peak factor using fifty wind speed data of weather center. As a result, the study presents need to reflect wind speed of non-gaussian distribution in peak factor estimating equations of code.

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