• 제목/요약/키워드: modular steel structure

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내력벽식 스터드패널을 적용한 모듈러건물유닛의 내진성능 (Earthquake Resistance of Modular Building Units Using Load-Bearing Steel Stud Panels)

  • 하태휴;조봉호;김태형;이두용;엄태성
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.519-530
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    • 2013
  • 본 연구에서는 스터드패널과 경량철골골조로 구성된 모듈러건물 유닛의 강성, 하중재하능력, 연성능력, 에너지소산능력 등 내진성능을 평가하기 위하여 주기실험을 수행하였다. 모듈러건물 유닛의 횡력저항요소로서 스트랩브레이스 및 시트강판으로 보강된 스터드패널을 사용하였다. 실험 결과, 스트랩브레이스 및 시트강판 보강 스터드패널을 사용한 모듈러건물유닛은 우수한 연성거동을 보였다. 최대변위비는 5.37% 이상을 보였고, 변위연성도는 5.76 이상인 것으로 나타났다. 그러나 주기거동 동안 핀칭이 크게 발생하여 주기당 에너지소산량은 좋지 않은 것으로 나타났다. 모듈러건물유닛의 소성메커니즘을 바탕으로 내진설계를 위한 강도, 항복변위, 탄성강성 등 설계식을 제안하였고 실험 결과와 비교를 통하여 제안된 설계식을 검증하였다. 제안된 방법은 모듈러건물유닛의 하중재하능력, 강성 등 내진성능을 합리적으로 예측하였다. 그러나 스트랩브레이스 보강 스터드패널의 탄성강성은 크게 과대평가되었으므로, 안전한 내진설계를 위해서는 구조해석 시 탄성강성을 50%로 줄이는 것이 필요하다.

새로운 GFRP접합 시스템을 이용한 멤브레인 파빌리옹 (The mobile and modular GFRP-membrane-structure with the new innovative connection system)

  • ;박돈우;;황경주
    • 한국공간구조학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.7-15
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    • 2005
  • Currently, the structural material, namely glass fiber reinforced polymer (GFRP) is focused on innovative structure due to lightness, excellent workability and noncorrosive characteristics, etc. However, the lack of GFRP connection technology produces only an imitation of steel and wood structures. This uses univentive design principles as well as unsuitable material applications, causes tons of surplus of materials to be wasted, and results in uneconomical structures, because the characteristics between steel and GFRP are completely different. Thus, this research develops the new, innovative GFRP connection system with considerations of the characteristics of GFRP and adopts it to a mobile und modular membrane pavilion.

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복합 프리캐스트 콘크리트 패널의 구조 거동에 대한 실험적 연구 (A Experimental Study on Structural Behavior of Hybrid Precast Concrete Panel)

  • 이상섭;박금성
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제34권9호
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    • pp.11-18
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    • 2018
  • As the height of the modular buildings increases, their stability becomes more and more dependent on the core. All traditional construction methods in structural concrete and steel can be utilized for cores in modular buildings but a core system with dry connection is more desirable to complete a greater degree of factory finish and faster erection of modular buildings. In order to do that, the hybrid PC(precast concrete) panel, which has a pair of C-shaped steel beams combined at the top and bottom of a concrete wall, was developed, In this study the cyclic lateral loading test on the hybrid PC panel is carried out and the panel configurations are examined to enhance the structural performance in comparison with the RC wall. Experimental results show that the strength of hybrid PC panel is about 70% of thar ot RC wall and the anchorage of vertical reinforcing bar welded to C-shaped steel beam needs to be improved.

모듈러 음압병동 개발을 위한 시사점 및 계획방향에 관한 연구 (A Study on Implications and Planning Directions for the Development of a Modular Airborne Infection Isolation Ward)

  • 최광석;윤형진
    • 의료ㆍ복지 건축 : 한국의료복지건축학회 논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.7-16
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    • 2022
  • Purpose: This study aims to establish the basic directions of the modular airborne infection isolation(AII) ward. Considering a specific function and purposed use as a modular AII ward, it is a chance to derive an address of current modular technology by overview the limitation and improvement of the existing modular architecture. Methods: In addition to the literature analysis on the configuration system of mobile hospitals, research cases on the operational effectiveness of the domestic and foreign mobile construction systems are analyzed. Results: In order to meet the various and strict space guidelines of the AII ward and a chance to improve limitations of uniformed existing modulars, AII modular the negative pressurized care setting should be minimized a structural restriction for reflecting its system on a architectural plan. For this unique requirements, it could be possible to apply various space boxes called infill box which needs to secure a large-scale space. So, a rahmen structure system could be adaptable for this purpose. A dead space between beams of the rahmen structure is to be used for MEP installation. Partial separation, dismantling, and repair should be possible by separating the MEP and infill box from the structure. The infill box must keep 3.5m width under the current Road Traffic Act. Implications: It is necessary to utilize and develop an improved construction method that can reduce the problems of existing steel modular and PC modular.

유닛형 경량철골 천정시스템 개발에 관한 연구 (A Study of the Development of a Modular, Lightweight Steel Ceiling System)

  • 김혜연;배상환
    • 설비공학논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.269-277
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    • 2017
  • This study consists of an analysis of pre-existing ceiling construction systems as well as the development of a replacement unitary, lightweight steel ceiling system and related legal standards. Based on the material conditions and progression of the study, appropriate components were chosen and details were modified by mock-up test. A final study model was evaluated for performance and adaptability based on four parameters (indoor environment, constructability, budget economy, and aesthetics) and compared to the pre-existing ceiling system. As a result of the initial study, a lightweight steel design was created consisting of a reinforced structure with modular bars and entry holes for components. This system was hung directly on the suspension structure. The new design increased lighting and acoustic performance adapted to an indoor environment. Moreover, the speed of construction was increased by approximately 30%, the cost was decreased by approximately 20%, and ceiling aesthetics were improved.

표준화재조건 모듈러보 내화성능 예측기법에 관한 연구 (A Study on Prediction Techniques about Fire Resistance of Modular Beam in ISO Fire)

  • 김형준;김흥열;김경옥
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.518-523
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    • 2008
  • The modular beam made of steel material is wholly responsible for the load stress of the structure, therefore securing the fire-resistant capacity of the steel beam is absolutely important. The economic efficiency achieved by minimizing the thickness of the fire-resistant board attached, is also essential at the same time. Accordingly, a study of optimization of the thickness and interval of fire-resistant boards shall be conducted side by side. Therefore, in this study we have anticipated fire-resistant capacity by using a general-purpose S/W for finite elements, ABAQUS(6.7.1), in order to propose the configurable conditions that can secure the optimal fire-resisting capacity of modular beam. As a result of this analysis, it was impossible to secure the fire-resistance capacity when directly attaching fire-resistant board(30mm) on the modular board in accordance with KS F 2257-1, and the fire-resistant boards were manufactured in shape of module in consideration of its installation interval rather than direct application.

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모듈러 지중아치 구조 안전성 검토를 위한 간략 해석 및 평가방법에 관한 연구 (A Study on Simplified Analysis and Estimation Method for Evaluation of Structural Safety in Modular Underground Arch Structure)

  • 권태윤;조광일;이원홍;안진희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.55-63
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    • 2022
  • 모듈러 지중아치 구조는 시공과정이 단순하며 강재와 콘크리트를 이용하여 시공 및 공용 중에 발생하는 단면력에 대하여 효과적으로 저항할 수 있는 구조로 제안되어 15m 이하의 지간에 대하여 3차원 구조해석 및 실험을 통하여 구조적 거동이 평가되었다. 일반적으로 지중아치와 터널 등의 구조해석의 경우 2차원이나 3차원 구조해석 방법이 적용될 수 있다. 하지만, 모듈러 지중아치 구조의 구조적 안전성 평가를 위하여 2차원이나 3차원 구조해석 방법을 적용할 경우 구조해석을 위한 모형화가 어렵고, 해석시간이 과도하게 오래 걸릴 수 있으므로, 모듈러 지중아치 구조의 설계과정에서 필요한 구조 안전성 및 토압 등을 고려한 구조해석 방법으로는 합리적이지 않을 수 있다. 또한, 사전에 결정된 단면이 적용가능한 지간에 대하여 모듈러 지중아치 구조를 구성하는 경우 지간과 하중조건에 따른 단면과 구조적 안전성만을 평가하는 것이 합리적일 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 효율적인 구조 안전성 평가를 위하여 프레임 요소를 이용한 구조해석 모델을 제안하고, 2차원 구조해석모델과 프레임 요소를 이용한 간략해석모델의 구조해석 결과를 비교하였으며, 간략해석 방법을 이용하여 20m지간의 모듈러 지중아치구조의 구조적 안전성을 평가하였다.

철근 콘크리트 구조와 강판 콘크리트 구조(Steel Plate Concrete) 이질접합부를 가진 보의 휨 하중 특성에 관한 실험연구 (An Experimental Study on Flexural Properties of SC(Steel Plate Concrete) Beam Structure with Reinforced Concrete Joint)

  • 이경진;함경원;박동수;김우범
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.455-463
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    • 2010
  • 본 연구는 철근콘크리트 구조와 강판 콘크리트 구조가 혼합되어 이질접합부가 있는 보형 구조물의 역학적 특성을 평가하기 위하여 수행하였다. 강판콘크리트 구조는 현재 국내와 일본, 미국 등에서 연구가 진행되고 있고, 대규모 산업설비에서 철근콘크리트 구조의 대안으로 실험연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 대규모 철근콘크리트 구조물에 강판 콘크리트 구조를 적용할 경우를 가정하여 보 형태의 구조물에 강판 콘크리트 구조와 철근 콘크리트 구조를 적용하여 이질접합부를 만들고, 면외하중을 파괴 시까지 가력하여 이질접합부를 가진 보형실험체의 휨 내력 및 구조특성을 평가하기 위하여 실험연구를 수행하였다.

이중골조시스템으로 설계된 복강판-모듈러 구조물의 반응수정계수에 관한 연구 (Study on the Response Modification Factor for a Lightweight Steel Panel-Modular Structure Designed as a Dual Frame System)

  • 이어진;홍성걸
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.39-48
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    • 2011
  • 본 연구에서는 복강판-모듈러 시스템과 같이 구조 기준에 명시되지 않은 새로운 시스템의 반응수정계수를 산정하는 절차를 제안하였다. 기본 개념은 구조성능 실험결과를 바탕으로 모델링 된 시스템의 비선형 정적 해석 곡선으로부터 세부 구성요소인 초과강도계수와 연성계수의 도출하고, 단자유도 시스템으로 간주하고 평가된 반응수정계수를 다자유도 동적 거동을 고려한 다자유도 밑면전단 수정계수로 수정하여 시스템의 최종적인 반응수정계수를 결정하는 것이다. 제안한 절차에 따라 이중골조시스템으로 설계된 2층부터 5층까지의 복강판-모듈러 시스템에 대해 평가한 결과, 최종적인 반응수정계수는 5층(층고 4m기준)을 복강판-모듈러 시스템의 적용 가능한 층수의 상한으로 하여 4로 결정하는 것이 타당할 것으로 판단하였다.

The effect of beam section property on the behavior of modular prefabricated steel moment connection

  • Kazemi, Seyed Morteza;Sohrabi, Mohammad Reza;Kazemi, Hasan Haji
    • Steel and Composite Structures
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    • 제32권6호
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    • pp.769-778
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    • 2019
  • The specially prefabricated steel moment connections with pyramid head is one of the significant innovations in the steel structures forms to improve the installation time and simplify the construction procedure. The beams in this structure form are supported by two top and bottom angles and web double angles. Such a configuration despite its advantages increases the welding operation and filed installation time and costs. In this paper, the effect of using beams with channel and I section in three classes of seismically compact, seismically non-compact, and slender section according to width-to-thickness ratio on the behavior of the connection was investigated under monotonic and cyclic loading. Modeling was performed by ABAQUS and verified by the results of an experimental specimen. The findings indicated that using I and channel section instead of angle section reduces the amount of welding materials as well as easing the installation procedure. However, it has no significant effect on the ultimate strength and ductility of the connection. Furthermore, if the beam section is seismically compact, this form is considered as a special moment frame that has a rotation capacity up to 0.04 radians without any reduction in connection moment resistance.