• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
• /
• pp.122-124
• /
• 2011

해양 플랜트의 관심의 증가로 사업의 수요가 많아지고 플랜트 사업이 상부구조물로서 경량체인 모듈러시스템을 상부구조물로서 적용된다면, 그에 따른 파랑하중을 적용시킨 모듈러시스템의 구조해석이 필요하다. 이 연구에서는 파랑하중이 모듈러시스템에 끼치는 영향을 알아보기 위해 구조해석 프로그램인 MIDAS를 사용하여 모듈러시스템에 정적하중과 조합하중의 모멘트를 비교 분석한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.74-85
• /
• 2016

모듈러 구조물은 관행적으로 철골 모멘트 저항골조와 유사한 횡력저항성능을 가진다는 가정하에 내진 설계된다. 하지만 모듈러 구조물은 중첩된 구조 부재와 단위 모듈의 체결을 위한 복잡한 접합 상세를 가지기 때문에 철골 모멘트 골조와 다른 하중 전달 메커니즘을 가진다. 본 연구에서는 중첩된 구조 부재 효과와 접합부의 거동 특성을 고려하여 총 4개의 구조해석 모델을 수립하였으며, 수립된 해석 모델을 이용하여 3층과 5층 표본 건물에 대한 비선형 정적 해석을 수행하였다. 표본 건물은 중첩된 구조 부재와 접합부의 이력 거동에 대한 모델링 방법에 따라 강성 및 강도의 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 중첩된 구조 부재를 완전 합성, 모듈 간 접합부를 강접합으로 고려하여 설계된 모듈러 구조물은 횡 강성 및 강도가 과대 평가되는 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 해석 결과를 통해 3층 이상의 모듈러 구조물은 철골 모멘트 저항골조와 비교하여 상대적으로 적은 초과 강도를 가지는 것을 확인할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제33권6호
• /
• pp.427-435
• /
• 2020

모듈러 건축물은 철근콘크리트 및 철골 구조물에 비하여 상대적으로 경량이고, 단위 모듈간 기둥의 일체성을 기대하기 어려운 구조적 특성을 가진다. 이와 같은 구조적 특성은 모듈러 건축물의 높이가 높아짐에 따라 바람 및 지진과 같은 횡력저항성능에 직접적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 횡력저항성능을 향상시키기 위해 긴장재를 활용한 모듈러 구조시스템을 제안하였다. 모듈러 구조시스템을 구성하는 주요 요소인 포스트텐션 기둥-바닥 접합부는 셀프 센터링 거동을 유도하기 위한 형상 및 상세를 가진다. 포스트텐션 기둥-바닥 접합부의 이력 거동을 상세히 파악하기 위해 유한요소해석을 수행하였으며, 그 결과 초기 긴장력 및 보-기둥 접합부의 접합 조건에 따라 이력 거동은 확연한 차이를 보이는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제35권1호
• /
• pp.15-22
• /
• 2022

본 논문에서는 유한요소해석을 통한 모듈러 구조물 접합부의 힌지접합부 연구에 관하여 소개한다. 모듈러 구조물은 모듈과 모듈을 적층하는 방식으로 공사를 진행하여 단위 모듈간의 기둥 및 보의 일체성을 기대하기 어려운 특성을 가지고 있다. 그러나 현 모듈러 설계 시 이러한 구조적 특성을 무시하고 횡력에 대한 모멘트전달을 고려하여 기존 강구조와 동일한 방식으로 해석하고 있다. 더구나 모멘트접합을 체결하기위해 모듈러 외부뿐만 아니라 내부에서 볼트 체결이 이루어져 조립 후 마감을 추가하는 불합리한 상황도 발생한다. 이러한 일체성을 기대하기 어려운 특성을 고려하기 위하여 힌지접합을 활용한 모듈러구조시스템을 제안하였다. 논문에서는 기존의 모멘트접합부에서 힌지접합부로 변경하였을 때 하중의 전달을 확인하기 위하여 이전 다른 연구에서 활용되었던 가위 모델을 변형한 변형 가위 모델을 고안하여 접합부의 기본 이론을 제안·검토하였고, 기본을 바탕으로 계산된 결과는 구조해석 프로그램인 마이다스 젠과 비교하여 검증하였다. 추가적으로 기존 모멘트접합부로 설계되었던 모듈러구조물을 힌지접합부로 변경하여 부재내력 및 사용성을 검토하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제23권1호
• /
• pp.9-18
• /
• 2019

모듈러 시스템은 하중저항 방식에 따라 개방형 모듈러 및 폐쇄형 모듈러 분류가 된다. 그 중 개방형 모듈러는 폐쇄형 단면을 갖고 있어 부재간의 접합 및 모듈간의 접합을 하는데 제약이 있다. 이에 Choi et al.(2017)은 절골형 단면 안에 콘크리트를 채운 합성 모듈러 시스템을 제안하였다. 하지만 모듈간 접합을 강접으로 가정하여 접합부 거동에 의해 구조물 전체에 미치는 영향을 파악하지 못하였다. 본 연구에서는 유한요소해석을 하여 제안된 모듈러의 접합부 강성을 산정하였다. 성능 검증을 위해 FEMA 440의 선형화방법을 사용하여 접합부 강성 유, 무에 따른 구조물의 내진성능을 파악하였다. 해석결과에 따르면 접합부 강성을 고려한 모델의 보유 내력 및 층간변위비가 접합부 강성을 고려하지 않은 모델에 비해 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. 이를 토대로 접합부의 강성이 전체 구조물 거동에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권2호
• /
• pp.105-114
• /
• 2018

모듈러 시스템은 하중저항 방식에 따라 개방형 모듈러 및 폐쇄형 모듈러 분류가 된다. 그 중 개방형 모듈러는 폐쇄형 단면을 갖고 있어 부재간의 접합 및 모듈간의 접합을 하는데 제약이 있다. 이에 Choi et al.(2017)은 절골형 단면 안에 콘크리트를 채운 합성 모듈러 시스템을 제안하였다. 하지만 모듈간 접합을 강접으로 가정하여 접합부 거동에 의해 구조물 전체에 미치는 영향을 파악하지 못하였다. 본 연구에서는 유한요소해석을 하여 제안된 모듈러의 접합부 강성을 산정하였다. 성능 검증을 위해 FEMA 440의 선형화방법을 사용하여 접합부 강성 유, 무에 따른 구조물의 내진성능을 파악하였다. 해석결과에 따르면 접합부 강성을 고려한 모델의 보유 내력 및 층간변위비가 접합부 강성을 고려하지 않은 모델에 비해 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. 이를 토대로 접합부의 강성이 전체 구조물 거동에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제16권12호
• /
• pp.143-150
• /
• 2016

다양한 접합부간의 조립으로 구조를 이루게 되는 모듈러공법에서 현장설치단계의 모듈조립은 구조물의 구조적인 안정성 및 품질에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 매우 중요한 공정이다. 그러나 일반적으로 사용되는 수공구 또는 전동공구는 장시간 사용 시 생산성과 조립품질이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 이에 에어공구의 장점을 활용한 모듈러주택 전용 조립공구가 개발되었으나, 공구별 성능을 비교하여 성능을 비교 및 평가하는 실험적인 분석은 미흡하였다. 이에 본 연구는 모듈러주택 조립에 사용되는 기존 조립용 공구와 모듈조립용 에어공구를 현장에 적용하여 구조물의 조립품질과 생산성을 공구별로 측정하여 비교 분석 하였다. 그 결과, 기존 조립용 공구와 비교하여 모듈조립용 에어공구가 생산성 및 품질 측면에서 더 우수한 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제19권2호
• /
• pp.143-150
• /
• 2015

현재 국내 모듈러 구조물은 저층의 단독주택 및 군 병영생활관에 한정되어 있는 실정이며, 적층식 모듈러 구조물에 대한 표준화된 구조설계 방법이 없으므로 구조물의 시공과정에서 모듈의 양중이나 운송 시 발생되는 관성력, 양중 시 구조물에 대한 풍하중의 영향, 모듈의 적층 설치 시 충격력 등에 대한 검토가 일반적으로 이루어지고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 대상 모듈러 시스템에 대한 단계별 시공방법을 살펴보고, 각 시공단계에 대한 구조해석 시 경계조건 및 하중 작용위치를 결정하였다. 또한 모듈의 양중 및 차량운반 시 각각의 속도에 따른 관성력을 산정하였으며 모듈의 적층설치 작업 시 양중속도에 따른 충격하중과 양중에 의한 설치작업 시 순간풍속에 의한 풍하중을 산정하였다. 제안된 방법을 토대로 대상 모듈러 시스템에서 양중 시와 운송 시, 설치 시 등 시공단계별 하중크기 결정조건을 변화시켜 구조검토를 수행하였으며 구조적으로 안전성이 확보되는 시공조건을 도출하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권5호
• /
• pp.101-109
• /
• 2018

모듈형 구조시스템은 학교 및 아파트 건물과 같은 저층 및 중층 구조물에 점점 더 많이 사용되고 있다. 최근에는 고층 건물에 모듈러 구조시스템을 적용하는 방법에 대한 연구가 수행되고 있다. 고층 모듈러 구조시스템에 대해 충분한 저항력과 경제적인 구조를 제공하기 위해 복합모듈 구조시스템이 제안되었다. 본 연구에서는 일련의 실험을 통해 단위 복합모듈 구조에 적용하기 위한 목적으로 비대칭 복합 기둥의 강도를 평가하고자 하였다. 실험적 연구는 기둥의 세장비, 편심율 및 관통바 유무에 따라 기둥의 강도에 미치는 영향에 중점을 두었다. 단위 모듈구조에 대한 비대칭 기둥단면의 설계식을 제안하였다. 결과로부터, 설계식은 단위 복합모듈 구조에서 비대칭 기둥단면의 적절한 강도 예측을 제공한다는 것을 알 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제23권4호
• /
• pp.15-22
• /
• 2019

국내 건축법에는 표준 내화구조인 KS F 1611-5에서 1시간 내화성능을 갖는 각형강관에 대한 사양적 기준만을 제시하고 있어 각형 강관에 적용되는 모듈러 건축물을 중 고층에 적용하기 위해서는 한계가 있다. 따라서 내화성능 평가를 통해 2시간 인정을 받은 모듈러 구조에 한하여 중 고층 건축물에 적용이 가능하다. 본 연구에서는 KS F 2257-1 및 KS F 2257-4 기준에 의거하여 실대형 내화실험을 수행하였다. 평가결과 OW-01 및 OW-02 실험체의 경우 각형강관의 온도상승 및 강도 저하로 인해 면외좌굴이 발생하여 2시간 내화성능을 확보하지 못하였으나, 피복 및 각형강관 두께를 보완한 IW-01 및 OW-03 실험체의 경우 충분한 차열성능으로 인해 2시간 내화성능을 확보하여 중고층 모듈러 건축에 적용하는 것이 가능한 것으로 판단되었다.