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

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제33권12호
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• pp.37-44
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• 2017

Due to structural characteristics, construction costs and duration of a modular system would be saved by minimizing the schedule on the job site. As such, it is crucial to develop a connection that can guarantee stiffness while allowing for simple assembling. Particularly, the mid- to high-rise construction of the modular system necessitates the securing of the structural stability and seismic performance of multi-unit frames and connections, and thus, the stiffness of unit-assembled structures needs to be re-evaluated and designed. However, evaluating a frame consisting of slender members and reinforcing materials is a complicated process. Therefore, the present study aims to examine the structural characteristics of a modular unit connection based a method for reinforcing connection brackets and hinges while minimizing the loss of the cross section. Toward this end, the study modeled the beam-to-column connection of a modular system with the proposed connection, and produced a specimen which was used to perform a cycling loading test. The study compared the initial stiffness, the attributes of the hysteretic behavior, and the maximum flexural moment, and observed whether the model acquired the seismic performance, compared to the flexural strength of the steel moment frame connection that is required by the Korean Building Code. The test results showed that the proposed connection produced a similar initial stiffness value to that of the theoretical equation, and its maximum strength exceeded the theoretical strength. Furthermore, the model with a larger ceiling bracket showed higher seismic performance, which was further increased by the reinforcement of the plate.

• 한국CDE학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.136-143
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• 2000

The appearance of new machine tools with higher flexibility is in need of a basic structure design system for establishing the systematic and rationalized design and manufacturing procedures. In this study. the basic structure design system for machine tools is realized based on the modular construction method. Machine tools are represented as a whole and modular complex with the directed graph, and all possible structural configurations and codes of machine tools for satisfying the machining requirement are derived from the DNA data and connecting patterns of basic structural elements. Especially the structural configurations of machine tools are visualized by the solid modeling techniques and 3-D graphics techniques.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.69-77
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• 2017

공장생산으로 신속한 시공이 가능한 모듈러 시스템은 하중저항 방식에 따라 보-기둥 프레임식의 개방형 모듈러 시스템과 패널 및 스터드로 이뤄진 폐쇄형 모듈러 시스템으로 구분할 수 있다. 그 중 개방형 모듈러 시스템은 폐쇄형 단면형상으로 모듈간 접합이 어려우며, 특정부분의 하중 집중현상으로 국부좌굴이 발생하여 내력이 저감될 가능성이 있다. 본 연구에서는 기존 모듈러 시스템의 문제점을 해결하기 위하여 절곡형 단면 안에 콘크리트를 채운 합성단면을 사용한 모듈러 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템의 내진 성능 평가를 위해 ATC 40의 능력스펙트럼 해석법을 사용하였으며, 일반적인 모듈러시스템의 결과와 비교하여 성능을 검증하였다. 해석결과에 따르면 성능점에서 합성단면을 사용한 모듈러시스템의 소성힌지 갯수 및 변형량이 적게 나타났다. 이를 토대로 제안된 합성단면의 내진성능이 기존 부재 보다 우수 것으로 판단하였다.

• 한국주거학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.103-113
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• 2015

Modular construction is a process in which a building is produced off-site in module boxes using standard materials. Since the introduction of prefabrication in building construction, Modular Coordination (MC) has become an essential design tool in building design and construction. However, in Korea, the design standardization has not been adequately applied to modular construction. This study intends to analyze the current status of modular construction in Korea and explore the applicability of MC design in the construction industry. The analysis of the current status of MC design within Korean four major modular construction companies indicates that an incremental dimension is not properly used in horizontal planning modules, which results in a problem of increasing construction cost by high material loss rate. But, in vertical planning modules, a incremental dimension of 100 mm (1 M) is found to be used although the structural system varies among manufacturers, which demonstrates the potential for an open system to be well applied in modular construction, despite different structural systems.

• Smart Structures and Systems
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• 제21권6호
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• pp.715-725
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• 2018

Truss-Z (TZ) is an Extremely Modular System (EMS). Such systems allow for creation of structurally sound free-form structures, are comprised of as few types of modules as possible, and are not constrained by a regular tessellation of space. Their objective is to create spatial structures in given environments connecting given terminals without self-intersections and obstacle-intersections. TZ is a skeletal modular system for creating free-form pedestrian ramps and ramp networks. The previous research on TZ focused on global discrete geometric optimization of the spatial configuration of modules. This paper reports on the first attempts at structural optimization of the module for a single-branch TZ. The internal topology and the sizing of module beams are subject to optimization. An important challenge is that the module is to be universal: it must be designed for the worst case scenario, as defined by the module position within a TZ branch and the geometric configuration of the branch itself. There are four variations of each module, and the number of unique TZ configurations grows exponentially with the branch length. The aim is to obtain minimum-mass modules with the von Mises equivalent stress constrained under certain design load. The resulting modules are further evaluated also in terms of the typical structural criterion of compliance.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.113-114
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• 2012

The productivity of the construction industry is lower than other industries. Modular system is suggested to enhance the productivity of the construction industry. Modular system is a construction method which installs units manufactured in factory on site. It enables to reduce the duration and improve the quality of the constructions. However, the construction technique applied to modular system has not overcome certain structural problems. To solve the problems and motivate the application of modular system, this study propose the hybrid system which use core to resist a lateral force.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.663-672
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• 2014

최근, 모듈러 구조 시스템은 공기를 단축시킬 수 있는 장점으로 인해 건설 현장에 적용되고 있다. 모듈러 구조시스템은 단위 모듈로 구성되며, 모듈과 모듈의 볼트접합을 위해 보-기둥 접합부에 개구부를 가공하게 된다. 일반적으로 모듈러 구조시스템은 기존 철골모멘트골조와 유사한 하중전달체계를 가지는 것으로 가정하여 설계된다. 이와 같은 설계 가정의 타당성을 확보하기 위해, 단위 모듈의 보-기둥 접합부에 대한 회전 성능이 파악되어야 한다. 본 연구에서는 개구부의 구조적 영향이 고려된 접합부의 회전성능을 파악하기 위해 유한요소해석을 수행하였다. 해석결과 단위모듈은 충분한 변형능력을 가지고 안정적인 이력거동을 하는 것으로 나타났으며, 단위모듈의 접합부는 부분강접 접합부로 분류되었다. 또한 본 연구에서는 단위 모듈의 비선형 골조 해석을 위한 간단한 스프링 모델을 개발하였으며, 단위 모듈의 비선형 이력 거동을 구현하기 위해 Ramberg-Osgood 이력 모델을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.31-39
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• 2012

최근 교량의 신설 및 교체 공사 중 요구되고 있는 교통 혼잡의 최소화, 환경 영향의 최소화, 공사기간의 단축, 품질과 시공성 향상 등을 위해 조립식 교량 시스템의 적용이 시대적 요구로 대두되고 있다. 조립식 교량 시공 중 거더 간의 연결 시 발생할 수 있는 전도 및 추락 사고는 교량 시스템에 적합한 가로보의 사용으로 해결이 가능할 것으로 보여 진다. 본 연구에서는 가로보의 구조적 특성을 조사하고 국내 외 적용현황을 분석하여 조립식 PSC T형 거더 교량에 접합한 가로보 대안을 설정하여 가로보 연결부의 특성을 규명하고자 실험체를 제작하여 정적 하중 재하실험을 실시하였다. 정적 하중 실험을 통하여 실험체의 접합부의 거동과 하중분배에 대해 살피고 실험결과를 비교, 분석하였고 실험을 통한 구조 성능의 결과 치, 시공성을 고려하여 조립식 PSC T형 거더 교량에 접합한 가로보 대안을 제안 하였다.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.43-48
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• 2008

본 논문은 유닛 모듈러를 구성하는 주구조체인 각형강관 기둥과 냉간성형 LEB C-형강 보가 볼트 접합된 접합부를 가진 모듈러 건물의 접합부 구조성능 및 시공성을 평가하는 것이 연구의 목적이다. 모듈러 건축의 장점은 공사기간 단축, 경량성, 이동가능성 등으로 볼 수 있다. 반면에 유닛 또는 모듈의 운송비용이 공사비 절감 비용을 반감시킬 수 있고 많은 공장들이 외부 지역에 있으므로 이들을 도심지나 원하는 지역으로 이동하기 위해서는 비용이 추가된다. 그리고 유닛이나 모듈 설치에 크레인 등의 장비 사용으로 인해 시공비용이 증가될 수 있는 단점들이 존재한다. 본 연구에서는 해체조립이 용이한 볼트접합부 구조성능 및 모듈러 건축물의 시공사례를 통하여 공기, 비용 등 측면에서 기존 연구와 비교분석을 진행하고자 한다.