• 제목/요약/키워드: 철골 공장제작

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경제적 철골제작$\cdot$설치 및 공기단축 사례분석연구 (Case Study on Economical Fabrication and Erection of Steel Structure and Reduction in Field Erection Time)

  • 안재봉;최윤기
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제5권5호
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    • pp.183-192
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    • 2004
  • 현재 국내에도 건물의 특성에 알맞은 가변적이며 대공간 확보가 가능하고 사용부재의 두께가 수mm에서 100mm에 이르는 극후판 두께의 건축 철골구조의 건축물 및 Box형 강재교량으로 구축되는 사례가 증가하면서 철골부재의 제작 및 가공기술이 예전보다 더욱 향상되고 구조물로서의 품질관리에 대한 신뢰성의 요구도 증가되고 있는 실정이다, 그러나 국내의 철골조 건축부재의 구조설계는 설계사대로 각기 이루어지고 해당 부재는 공장별로 제작진행되어 그 기술수준에는 보이지 않는 상당한 격차가 있다고 보여지며 업체별로 경제성 등을 고려하여 기본적이며 일반적 철골제작기법을 간결하게 적용하는 것에 머물러 고도한 선진적인 기술의 채용은 대부분 주저할 수 밖에 없는 상황이다 또한, 중소규모의 빌딩 건축물들의 철골조 설계적용을 고려해볼 때 수많은 접합부의 표준화를 비롯하여 구조체 전체의 표준화 및 내$\cdot$외장재까지 포함된 시스템건축의 건축물설계와 부재의 제작 및 설치기술 개발경향도 엿보이고 있는 가운데 특히, 철골부재의 공장제작과 현장설치의 보다 경제적이고 짧은 공기내에 완전한 품질을 확보할 수 있는 부재간의 접합부 설계에 대한 연구검토는 철골분야에 종사하는 업계는 물론 현장 관계자에게도 의미있는 일일 것이다. 본 논문에서는 철골조 건축물의 특성을 알아보고 철골구조물 공장제작 및 현장설치공기를 최대한 단축할 수 있는 철골기둥과 기둥, 기둥과 큰보부재 접합부 변경사례 및 Box Column의 용접자동화, 로봇화에 의한 철골기둥 부재제작사례와 금후 철골구조물 제작상의 문제점과 대응방안에 대하여 서술하고자 한다.

철골 공장제작의 간접비율 도출 및 영향요인 분석 (Indirect Cost Rates and Influence Factors of Steel Factory)

  • 태용호;허영기;김경원;안방률
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2013년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.180-181
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    • 2013
  • In order to draw indirect cost rates, theories of indirect cost were investigated, and recent field data were collected from steel factories. As a result, it was found that the ratio of indirect labor productivity compared to the direct labor ratio was approximately 17% and the ratio of indirect cost compared to direct cost was approximately 93%. Furthermore, 'The economy of construction industry' and 'size of steel factory' were found to be influence factors of the indirect cost ratio.

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국내 저층 철골 모멘트골조의 내진설계 (Seismic Design of Low-rise Steel Moment Frames in Korea)

  • 김태완
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.11-18
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    • 2011
  • 현재 국내 철골 모멘트골조 접합부는 대부분 공장제작으로 품질관리가 잘 이루어져 연성능력이 상당한 수준이다. 문헌에 의하면 국내 접합부는 미국 철강협회에서 철골 중간모멘트골조에 대해 제시한 성능 기준을 충분히 만족하고 있다. 그런데 이전 설계기준인 KBC2005에서는 철골모멘트골조에 연성모멘트골조 하나만을 제공하였으나 현 KBC2009 기준은 보통, 중간, 특수모멘트골조로 다양하게 제공하고 있다. 여기서 국내 접합부 형식을 그대로 사용했을 때 어떤 시스템이 적합한지 조사할 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서는 KBC2005의 연성모멘트골조와 KBC2009의 중간모멘트골조의 거동을 비교하여 국내에 적합한 설계 방법을 찾고자 하였다. 연구 결과 기존 연성모멘트골조의 설계 계수를 따르더라도 성능목표를 충분히 만족하는 것으로 나타났다.

현장탐방 - 하자없는 시공, 철저한 안전관리로 완벽 추구, 성창E&C(주) SK이노베이션 인천 V4-PROJECT

  • 대한설비건설협회
    • 월간 기계설비
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    • 통권290호
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    • pp.53-59
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    • 2014
  • SK이노베이션이 발주한 V-PROJECT는 이미 가동중인 SK에너지 인천COMPLEX 석유화학플랜트 기존 공장에 Condensate와 Crude를 처리하여 Benzene과 p-Xylene 생산시설 및 부대시설 증설 프로젝트이다. 이 시설에서 주로 생산되는 자일렌(p-Xylene)은 폴리에스터 섬유의 원료로서 국내를 비롯하여 중국, 인도, 남미 등의 섬유시장 성장으로 최근들어 수요가 많아짐에 따라 생산시설을 증설한 것이다. 이 프로젝트 완공으로 2015년부터는 기존보다 3배 증가한 벤젠 50만톤, 톨루엔 10만톤, 자일렌 130만톤이 연간 생산될 예정이다. 본지는 V4 Area의 기계설치 및 배관 철골제작 설치, 도장공사를 시공한 성창E&C(주)(대표 김기영)의 이종윤 소장을 만나 플랜트 현장 특성 상 기밀사항인 시공은 생략하고 현장 이야기를 들어 보았다.

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유닛 모듈러 공법의 효율성 확보를 위한 공장제작, 운반, 현장설치의 최적 공정 제안 (A Proposal for Optimizing Unit Modular System Process to Improve Efficiency in Off-site Manufacture, Transportation and On-site Installation)

  • 이광복;김경래;신동우;차희성
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.14-21
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    • 2011
  • 모듈러 공법은 전체공정의 50%~90%를 공장에서 제작하여 이를 운반하여 현장에서 설치하는 공법이다. 이 공법은 현장에서 공정을 최소화하고 공장에서 작업을 극대화하여 공기를 단축하고 품질을 향상시킬 수 있다. 모듈러 공법으로 시공하면, 사용연한이 지나 건축물 철거시 일부 또는 전체를 재사용이 가능하기 때문에 건축폐기물까지 줄일 수 있는 친환경적인 공법이라고 할 수 있다. 이 모듈러 공법은 최근 수요가 증가하는 소형주택과 한국전쟁 당시 지어진 전방의 노후화된 병영시설의 교체에 적합한 공법이다. 경량철골을 사용한 모듈러 공법의 국내 시공 사례는 2003년 신기초등학교를 시작으로 군 병영시설에 확대 적용되고 있지만 아직까지 시장 초기단계이다. 따라서 범용 적으로 활용이 가능한 모듈 유닛의 표준과 공정의 표준정립이 시급한 상태이다. 본 연구에서는 기존 독신숙소의 신축 사례를 바탕으로 1인 숙소를 표준 모듈로 가정하고 모듈의 공장제작, 운반, 현장설치의 모듈러 공법의 최단 공사기간내의 최소 공사비 투입이 가능한 표준 공정을 제안하고자 한다. 공장에서 완성품을 제작하는 것이 가장 합리적이지만 운반시 하자발생을 감안한다면 공장제작비율 80%일 때 가장 합리적인 것으로 도출 되었다.

강구조에서 ㄱ형강을 이용한 반강접 접합의 간편 설계 (A Study on the Simple Design Method of Semi-Rigid Connection with Angle in Steel Structure)

  • 허명재;김홍근;최원구
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.261-273
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    • 2011
  • 최근에는 건축물의 대형화, 고층화라는 시대적인 흐름과 요구로 인해서 철골 구조의 수요가 급증하고 있다. 일반적인 철골 구조의 해석은 접합부를 강접합과 단순접합으로 가정하여 수행되고 있는데, 강접합(Fixed connection)의 경우에는 절점에 연결된 각 부재의 변형 전 상대적인 각도가 변형 후에도 그대로 유지된다고 가정하므로 접합부가 충분한 강성을 발휘하고 안정성을 확보하도록 패널존 부분에 스티프너로 보강을 한다. 하지만 인건비 상승과 함께 강접 접합부의 제작비가 과도해짐으로 경제성 측면에서 스티프너 보강을 생략한 접합부의 필요성이 증가하고 있다. 반면, 단순접합(Pinned connection)의 경우에는 단순보처럼 거동하여 보와 기둥 사이에 휨모멘트가 전달되지 않는다고 가정한다. 이는 공장제작이 간단하고, 시공이 간편한 장점이 있으나 접합부에서 모멘트를 전달할 수 없어서 구조적인 효율이 떨어지는 단점이 있다. 반강접의 도입은 단면치수 결정의 효율성을 증대하고, 현장에서의 부재조립 용이성, 골조 전체의 안전성 확보 등의 이점이 있어서 외국의 경우, 보-기둥 접합부의 실제적인 거동을 파악하기 위해서 계속적인 노력을 해왔고 그 결과를 규준에 적용하고 있다. 본 논문은 미국 AISC의 LRFD 설계규준을 참고하여 국내 강재를 적용한 반강접의 구조해석을 실시해서 각 강재에 대한 자료은행을 만들 것이고 이상화된 접합부의 구조해석 결과와 비교하여 경제성 측면, 단부 고정계수, 회전강성과 함께 반강접을 고려한 구조물의 설계 방안을 제시 하고자 한다.

HRC 복합보의 연결플레이트 보강법에 따른 구조성능실험 (An Experimental Study on Structural Performance of HRC Composite Beam according to types of Connection Plate with Stud Bolts)

  • 이수권;양재근;송창석;장은영;문준철
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.377-384
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    • 2011
  • 최근에 국내의 건설현장에서는 공기단축과 시공성 향상을 위하여 구조분야에서 다양한 공법이 개발되고 있으며 HRC 공법도 그중 하나로서 주차장이나 사무소 건물에 적용이 가능하다. 이 공법은 구조적 효율성을 높이기 위하여 보의 중간에 겔버 조인트를 도입하고 있으며, 핀 접합부에는 공장에서 제작되는 HRC 복합보 내부에 스터드 볼트가 용접된 연결플레이트를 삽입하여 현장에서 철골보와 볼트접합이 가능하도록 하였다. 이 연구에서는 철골보와의 핀접합을 위해 HRC 복합보의 내부에 삽입된 연결플레이트와 콘크리트와의 일체성 확보를 검증하기 위하여 6개의 실험체에 대하여 연결플레이트의 길이와 높이, 플레이트에 용접되는 스터드 볼트의 수를 변수로 하여 실험을 실시하였다. 실험결과는 처짐과 철근의 변형도에 대하여 현행규준에 따라 비교하였다. 실험결과 주어진 하중의 범위 내에서 스터드 볼트가 용접된 연결플레이트와 철근콘크리트보는 일체성을 확보하고 있는 것으로 조사되었다.

식스-시그마를 이용한 군 독신자 숙소용 모듈러 건축 시스템 개발 (Development of a Modular Building System for the BOQ Using Six-sigma)

  • 조봉호;이재승;차희성
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.89-99
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    • 2010
  • 군 내무생활관, 독신자 숙소 등은 동일한 평면이 반복되면서 대량으로 건설되는 대표적인 공공건축물이다. 이들 건축물들은 향후 군 구조개편시 부대의 이동, 재편에 따라 건축물의 해체 및 재사용 등이 요구되는 경우도 있다. 이러한 이유로 2005년 이래 군 건축물에 대해 철골조 기반의 공업화 건축공법인 모듈러 공법의 도입이 이루어져 왔다. 군 건축물에 모듈러 공법을 적용함에 있어 가장 중요한 요소는 표준화를 통한 공사비 절감, 건축물의 해체 및 재사용의 용이성 등이나 기존의 모듈러 군시설들은 이러한 요구를 만족시키지 못하였다. 본 연구는 향후 많은 수요가 예측되며 표준화된 모델을 적용하기 용이한 군독신자 숙소를 대상으로 식스-시그마 방법론을 이용한 모듈러 건축 시스템을 제안한다. 식스-시그마방법론을 적용하면 개발 단계에서 고객 요구사항을 주요 설계요소인 CTQ에 반영할 수 있고 이를 기반으로 설계 컨셉의 도출이 가능하다. 분석 결과 공사비 절감은 면적당 골조 중량, 재사용 용이성은 공장제작 비율의 지표로 나타낼 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 제안된 BOQ시스템은 기존의 모듈러 시스템에 비해 공장제작비율은 약 80% 향상되고, 면적당 골조의 중량은 기존 모듈러 시스템에 비해 62% 절감되어 충분한 경쟁력을 가지고 있는 것으로 평가되었다.

고력볼트 접합이음 철골보의 탄소성거동 (Elasto-Plastic Behavior of Steel Beams with High Strength Bolted Splices)

  • 최성모;김진호;노원경
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권5호통권66호
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    • pp.531-539
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    • 2003
  • 노스리지 지진 발생시 구조체 손상이 발생했던 현장용접 모멘트골조와 달리 기둥-보 브라켓형식의 모멘트골조에는 지진의 영향을 조정하고 감소시키는 도구(tool)가 바로 보에 이음부(splice)이다. 지진발생 중에 보의 이음부는 연성의 퓨즈(fuse)로서 작용할 수 있고, 골조에 발생할 수 있는 흼모멘트를 포함한 힘의 크기를 제한할 수 있다. 국내에서는 모멘트 골조의 대부분이 기둥-보 브라켓 형식으로 이루어진다. 본 논문에서는 이음하지 않은 H형강보를 제작하여 단순가력 실험을 수행하였고, 고력볼트를 이용하여 전강도설계된 실물실험체와 플랜지볼트 열수를 각각 75%, 50% 및 0%로 줄여서 이음부를 제작한 H형강 보를 단순가력 실험을 수행하였다. 이들 실험을 통해 기둥-보 브라켓형식의 모멘트 골조에서 보의 이음부(Beam Splice)가 악보(Week Beam)의 임계위치(Critical Point)로서 작용할 수 있는 가능성을 타진하고자 하는 연구에 기초자료를 제공하는 것이 본 연구의 목적이다.

구조물의 실험적 진동예측 기술에 관한 연구 (A Study on Experimental Vibration pre-estimation Techniques of Structure)

  • 이홍기;권형오
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1992년도 추계학술대회논문집; 반도아카데미, 20 Nov. 1992
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    • pp.48-52
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    • 1992
  • 진동원을 가진 장비를 임의의 구조물에 설치할 경우 관심이 되는 문제는 구 조물의 임의의 위치에서의 진동 수준을 추정하는 일이다. 특히 정밀장비를 다루는 반도체 공장에서 크린룸이나, 정밀측정, 분석 실험실등 미진동을 제 어해야 하는 분야에서는 더욱 그 필요성이 대두되고 있다. 진동제어가 필요 한 공간에 대한 진동수준의 예측이 가능할 경우 진동윈이나 수진점(active and passive type)방진에서 최적화된 전달률(transmissibility)을 명확히 결정 할 수 있어 설계와 시행오차를 최소화 할 수 있다. 그러나 이러한 실제문제 를 다룰 경우 대부분 진동제어 구조물은 복잡하고 설치 운용되는 장비들은 대형, 복합장비가 사용되는 것이 일반적이고 수행기간도 여러가지 공정상 단 시간에 이루어져야 하는 현실적인 어려움이 있다. 진동제어가 필요한 구조물 에 대한 임의의 공간에서 진동수준을 신속하고 정확하게 예측하기 위해서는 최소한 두 가지 정보만이라도 명확히 해야 한다. 하나는 장비의 주파수별 정 확한 가진력의 산정이고 다른 하나는 장비가 설치되고 진동제어가 필요한 구조물에 대한 동적특성(dynamic property)이다. 가진력에 대한 정보는 일반 적으로 장비제작사가 제시하는 것이 원칙이나 그렇지 못할 경우 구조해석 기술자(structure engineer)가 해석적으로 추정하거나 또는 명확히 가진 특성 을 알지 못하는 복잡한 장비는 실험적으로 결정해야 한다. 구조물의 동적 특 성을 나타내는 모빌리티(mobility)를 구하는 방법은 해석적인 방법과 실험적 인 방법이 있으나 복합재료, 복잡한 구조형태나, 지지조건, 다양한 결합부의 동적 특성을 정의하여 해석적으로 정확히 해결하기에는 어려움이 있다. 이러 한 제한조건을 손쉽게 해결하는 방법은 실 구조물에 대한 동적실험(dynamic test)을 통하여 단기간에 동적특성을 결정하고 SDM(structure dynamic modification)이나 FRS(force response simulation)를 수행하여 임의의 좌표 공간에 대한 진동수준을 해석적으로 예측할 뿐만 아니라 구조물의 진동제어 를 위한 동적인자를 변경시킬 수 있는 정보를 제공하며 장비를 방진할 경우 신뢰성 있는 전달률을 결정할 수 있다. 실험적으로 철교, 교량이나 건물의 철골구조 및 2층 바닥 등 대,중형의 복잡한 구조물에 대항 동특성을 나타내 는 모빌리티를 결정할 경우 충격 가진 실험이 사용되는 실험장비 측면에서 나 실험을 수행하는 과정이 대체적으로 간편하다. 그러나 이 경우 대상 구조 물을 충분히 가진시킬수 있는 용량의 대형 충격기(large impact hammer)가 필요하게 된다. 이러한 동적실험은 약 길이 61m, 폭 16m의 4경간 교량에 대 하여 동적실험을 수행하여 가능성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다.

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