• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.24-31
• /
• 2024

기존 대부분의 3D 콘크리트 프린팅 연구는 모르타르를 재료로 활용하고 있다. 다만, 굵은 골재를 포함한 콘크리트에 비해 모르타르를 사용할 경우에는 높은 바인더 함량과 잔골재량으로 인하여 경제성이 저하될 수 밖에 없다. 따라서, 3D 프린팅 기술의 건설산업 적용 확대를 위해서는 굵은 골재를 사용한 콘크리트 3D 프린팅에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 굵은 골재가 포함된 3D 프린팅 용 콘크리트의 배합설계 프로세스를 제안하고자 하였다. 다양한 문헌연구 및 배합실험을 참고하여 3D 프린팅에 적합한 배합을 도출하였으며, 출력실험을 통하여 압출성을 검증하였다. 콘크리트 배합의 증점제(Viscosity modifying agent, VMA) 함량을 출력실험의 변수로 설정하였으며, 출력된 필라멘트의 치수 적합성, 골재분포도, 표면 품질을 평가하여 압출성능을 검증하였다. 실험결과, VMA의 함량이 높은 배합이 더 우수한 치수 적합성과 표면 품질을 보였으며, VMA 함량이 다름에도 불구하고 모든 배합에서 골재분포가 균등하게 나타났다. 실험결과를 바탕으로 굵은 골재가 포함된 콘크리트의 압출성을 향상 시킬 수 있는 배합설계 프로세스를 도출하였다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.350-358
• /
• 2014

공동주택의 구조형식이 기둥식 구조로 이행되면서 경량벽체의 수요가 증가하고 있다. 경량벽체는 구조적 안전을 위해 소정의 내충격성을 확보할 필요가 있다. 본 연구에서는 질량과 형상이 다른 경질 충격체 7종류와 일상적으로 벽체에 충격하중을 가하는 단단한 물체 5종류를 대상으로 하중해석 실험을 실시하였다. 충격에너지가 같아도 추의 질량이 다르면 하중의 크기가 최대 2배 이상 차이가 난다는 것을 실험적으로 규명하였다. 또한 경질 충격체의 하중과 실제 물체의 하중을 비교 분석하여 경량벽체의 재료설계를 위한 기초적 자료로서 제시하였다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.434-440
• /
• 2013

최근 건축은 정형의 건축물의 외관과 설계 범위를 벗어난 비정형의 설계, 시각화, 3차원 모델 구현이 이루어지고 있다. 일반 정형건축물과는 달리 비정형건축물의 지붕과 외벽은 디자인 중심의 외벽시스템과 배수, 방수의 성능을 지닌 지붕마감시스템으로 설계되고 시공되었다. 그러나 비정형 건축물은 외벽과 지붕의 구분이 없어지고 외피로의 개념으로 통합된다. 또한 건축설계의 디자인 트렌드가 정형에서 비정형의 자유로운 형태로 급변하고 있어 각종 현상설계 및 턴키 등 설계경기의 당선을 위하여 비정형의 건축물이 자주 등장하고 있다. 기존 비정형 건축구조물의 곡면외피를 시공하기 위해서는 스틸 각파이프나 C형강으로 비정형 형태를 만들고 거기에 외장을 시공한다. 그러나 이는 공사 기간 지연과 높은 공사비용이 소요되는 문제점이 있다. 제작, 설치, 검측 후 비정형 패널의 부착 오류, 줄눈의 불일치, 곡면의 직선 시공 등의 오류가 매우 빈번히 발생하고 있다. 이에 본 연구는 3차원 좌표제어 기술의 하나인 CNC Twisted Tube 공법을 적용한 구조체의 시공과정을 면밀히 검토하여 3차원 좌표제어 기술로 비정형 건축물의 구현 방안을 제시한다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.491-497
• /
• 2013

본 연구의 목적은 구조용 경량골재 콘크리트의 배합설계 절차를 확립하고, 설계강도로부터 콘크리트 목표 기건밀도의 범위를 평가하는 것이다. 본 절차를 확립하기 위해, 기존 347 실험데이터의 비선형 회귀분석 및 두 경계조건 (절대용적 및 콘크리트 기건밀도)에 기반한 수학적 모델을 구성하였다. 배합설계 모델제시 결과, 설계강도에 대한 물-시멘트비와 콘크리트 기건밀도는 굵은골재 체적비의 증가와 함께 감소하는데, 이 경향은 모래 경량보다는 전 경량골재 콘크리트에서 현저하였다. 경량골재 콘크리트의 기건단위는 설계강도에 따라 임의의 범위에서 설정되어야 하는데, 이는 제시된 모델에 의해 평가될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제21권2호
• /
• pp.95-102
• /
• 2017

본 연구는 철근상세(대각선 및 수평 철근상세)가 실규모 연결보의 구조성능에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시되었다. 연결보의 시공성 및 경제성을 향상시키기 위하여 고강도 철근(SD500 및 SD600)을 사용하였다. 반복하중이 작용하는 동안 연결보의 순경간(양쪽 전 단벽 사이의 간격)을 유지하기 위하여 강체 프레임 및 링크조인트를 설치하였다. 실험결과 대각선 철근상세을 적용한 연결보가 수평 철근상세 연결보에 비해 높은 연성을 나타내었다. AC1318-14 기준은 대각선 철근상세의 연결보 설계에는 적용이 가능할 것으로 판단되나, 수평 철근상세 연결보의 최대내력은 과대평가하는 것으로 나타났다. ASCE 41-13에서 제시된 연결보의 유효강성은 대각선 및 수평 철근상세를 적용한 연결보의 실험결과를 과대평가하고 있는 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제30권1호
• /
• pp.37-48
• /
• 2018

이 연구에서는 원형 개구부가 있는 전단지배 하이브리드 강재 연결보의 내진성능을 평가하기 위해 탑-시트 앵글이 있는 실험체 3개(SCB1, SCB2, SCB3)와 앵글이 없는 실험체 1개 (SCB4) 등 총 4개의 강재 연결보 시스템에 대한 반복가력 실험이 수행되었다. 실험변수는 웨브 개구부의 크기, 즉 전단강도비이다. SCB1, SCB2, SCB3, 그리고 SCB4 실험체의 전단강도비(웨브 개구부 크기)는 0.34(300mm), 0.49(268mm), 0.78(200mm), 그리고 0.34(300mm)이다. 실험결과, 제안된 연결보 시스템은 우수한 변형능력과 강성을 보여주었다. 실험연구를 통해 하이브리드 강재 연결보 시스템에 적용가능한 설계전단강도를 제안하였다. 연결보의 전단강도가 소성전단강도의 50% 이하일 때 핀칭이 완화되는 것으로 나타났으며, 이로 인해 내진 성능이 향상되는 것으로 나타났다. 핀칭을 최소화하고, 내진성능을 향상시키기 위해서는 연결보 구조설계 시 연결보의 전단강도를 50% 이상 저감시키는 방안도 고려될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.29-34
• /
• 2011

성능중심의 건축재료설계 수행과정에서 어떤 성능에 대한 시험 방법이 복수 존재할 경우 최적 대안 선택에 필요한 시험방법 DB 기반구축의 일환으로, 인체충돌시 바닥의 안전성을 예로서 시험방법간의 연관성을 분석하였다. 8종류의 바닥시험체를 대상으로 EN 1177의 한계하강높이 시험과 JIS A 6519의 헤드모델 시험을 적용한 결과, 주로 바닥의 강성(쿠션) 크기에 따라 각 시험방법의 적용상 한계가 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 시험을 통해 측정하는 물리량 단위가 같은 경우라도 시험방법간 연관성이 불분명한 상태에서는 각각의 물리량이 호환되지 않는다는 것을 알수 있었다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.292-300
• /
• 2011

현재 국내 건설 산업은 고층화, 대형화 되어감에 따라 새로운 기술 개발로 비약적인 발전과 함께 품질향상을 위해 품질관리기법 및 품질관리제도 개선을 하고 있지만, 기술개발에 비해 건축물의 품질향상수준은 미흡한 수준이다. 반면에, 사용자의 의식변화로 건설품질에 대한 관심이 증가됨에 따라 요구품질수준이 높아지고 있다. 정부에서는 책임감리제도의 시행 및 해외업체의 국내 감리업무진출 허용 등의 품질제도를 강화하였고 및 민간부문에서도 사전자격심사제도의 시행 및 ISO 9000시리즈의 품질보증 등을 통한 품질 향상을 꾀하고 있지만, 현행 건설공사는 설계, 재료, 공법 등이 이미 확정된 발주자의 공사 시방서에 의한 공사를 수행함에 따라 정해진 사항의 이행 여부만을 판단할 뿐 수급자의 품질 개선을 위한 기술 개발의 필요성 및 기회를 제공하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 건설 공사단계에서 수급자가 자발적으로 품질확보를 할 수 있는 지불규정제도의 업무프로세스와 제도개선 방안을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제34권1호
• /
• pp.273-283
• /
• 2014

BIM 기술의 하나인 COBie 포맷의 출현으로 설계와 시공단계에서 발생한 정보가 운영단계로 자동 전송이 가능해지면서 BIM을 중심으로 하는 유지관리시스템 개발 프로세스가 건축물을 중심으로 실험되고 있다. 하지만 BIM 시장 확대가 예상되는 현재 시점에서 건축물을 포함한 토목시설과 산업시설에서의 COBie 활용성에 대한 검토가 선행되어야 할 필요가 있다. 본 연구는 "공공하수도시설 운영 관리 업무지침"과 현재 운영중인 하수처리시설을 대상으로 진행하였고 후자는 업무지침의 결과를 검증하고 보충하는데 의의가 있다. 본 연구에서 도출된 결론은 세 가지로 요약된다. (1) 자산 모델링 방법인 COBie는 시운전 정보를 포함하기에는 충분하지 않으며, (2) 하수처리시설 모델링에 필요한 IFC 개발과 패밀리 구축이 반드시 필요하다. 그리고 (3) 현재의 운영관리시스템에 적합하게 설계된 COBie 모델은 산업시설분야의 COBie 포맷 타당성을 높여 줄 것이다. 본 연구 결과는 산업시설에서의 COBie 적용을 위한 기초 자료로 이용될 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.955-961
• /
• 2013

본 연구는 친환경 건축의 대안으로 부각되고 있는 한옥의 열환경 평가를 수행하기 위하여 한옥을 구성하고 있는 건축요소의 전열 메카니즘을 규명하기 한옥건축부재의 규격화와 모델링을 통하여 열환경을 평가하였다. 최근 친환경 건축, 생태건축의 모델로 일반의 한옥 선호도는 높아지고 있으나, 한옥의 우수성이 정성적으로만 평가되고 있다. 이에 한옥의 건축재료 및 형태와 같은 건축요소를 고려, 한옥 건축요소의 Geometry를 작성하여 솔리드 모델을 구축하고, 열환경 평가의 도구로써 CFD를 적용하여 한옥의 실내 열환경을 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 복잡한 형태의 Geometry 작성이 가능한 CATIA와 환경 시물레이션 Code인 FLUENT 등의 상용 Code를 활용함으로써 연구의 신뢰성을 높이고자 하였다. 본 연구는 일차적으로 서울지방에 건축된 한옥의 기준모델을 설정하여 벽, 천정, 바닥, 창호 등 건축요소의 부위별 형태를 고찰하고, Geometry작성의 입력자료로 사용하기 위하여 각 부위별 치수체계를 구축하였다. 건축요소의 부위별 각각의 형태를 솔리드 모델로 구축하기 위하여 단계별로 벽, 천정, 바닥, 창호 등에 관한 건축요소의 Geometry를 모델링하여 CFD 입력자료로 활용하여 열환경 시물레이션을 수행하였다.