• 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.

• 대한건축학회논문집:계획계
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• 제35권1호
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• pp.29-35
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• 2019

The unit modular system is a type of prefabricated construction method that completes the building by uniting the modular units on site by transporting the unit module structure manufactured in the factory to the site. Since the unit module structure is not only the frame but also the finished form including the inner and outer materials, it is most likely to be brought into the field. Therefore, not only the damage of the inner and outer materials but also deformation of frame structure due to the vibration generated during the transportation of the vehicle, And it is necessary to take appropriate methods when transporting the module structure. However, there are no methods to prevent modular structure damage due to vehicle vibration in domestic and foreign modular transportation guidelines or standards. In this study, we investigate the vibrations during the vehicle transportation of the module structure through the road driving test, identify the vibration frequency characteristics of the vehicle through FFT analysis, and propose a vibration reduction methods for module transportation.

• 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.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권4호
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• pp.25-33
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• 2018

In regard to modular systems, new methods, as well as middle and high-story unit design ideas, are currently being studied. These studies need to focus on the enhanced stiffness and seismic performance of these connections, and see that the development of fully restrained moment connections can improve the seismic performance. For this reason, this study evaluates the performance of the connections of the ceiling bracket-typed modular system through repeated loading tests and analyses. In order to compare them with these modular units, new unit specimens with the bracket connection being different from that of the traditional modular unit specimens were designed, and the results of repeated loading tests were analyzed. In the traditional units, the structural performances of both welding connection and bolt connection were evaluated. In regard to the testing results, the initial stiffness of the hysteresis curve was compared with the theoretical initial stiffness, and the features of all specimens were also analyzed with regard to the maximum moment. In addition, the test results were examined with regard to the connection flexural strength of the steel special moment frame specified under the construction criteria KBC2016. The connections, which were proposed in the test results, were found to be fully restrained moment connections for designing strong column-weak beams and meeting the requirements of seismic performance of special moment frames.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.65-71
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• 2008

본 논문은 유닛 모듈러를 구성하는 주구조체인 각형강관 기둥과 냉간성형 LEB C-형강 보가 볼트 접합된 접합부를 가진 모듈러 건물의 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 앞서 연구한 모듈형상에 근거하여 해체조립이 용이한 모듈러 건축물의 시공사례를 통하여 공기, 비용 등 측면에서 기존 연구와 비교분석을 진행하여 모듈러 건물의 시공성을 평가하고자 한다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.164-165
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• 2015

Modular construction technique is an adaptation of factory-based mass production concept in ordinary manufacturing industries to construction industry and it assumes that panels, units, etc. are fabricated in factories and assembled in construction sites. Given its structural limitations, modular construction technique is primarily used in low-story buildings whose maximum height is usually five stories, but researchers are actively studying possible adaptation of modular construction technique to high-rise building designs these days as in the case of infill-type modular construction design. Infill-type modular construction technique, most frequently used in high-rise building construction projects, completes frame construction first in reinforced concrete structures and fills unit modules in such structures. However, infill-type modular construction technique leads to longer construction schedule accompanying increase in construction cost, cost overrun due to additional of temporary work, and possible damage to units in the wake of facility construction. Accordingly, this study is performed as a basic study for the development of bottom-up infill-type modular construction technique intended to construct structural frames and fill in units sequentially in a bid to address such drawbacks of current infill-type modular construction technique.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권3호
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• pp.19-28
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• 2018

Key factors that ensure competitiveness of modular unit include consistent high quality and connection condition that ensures high structural performance while minimizing the overall scale of the on-site process. However, it is difficult to evaluate the structural performance of the connection of modular unit, and its structural analysis and design method can be different depending on the connection to its development, which affects the seismic performance of its final design. In particular, securing the seismic performance is the key to designing modular systems of mid-to-high-rise structure. In this paper, therefore, the seismic performance of the modular system with bracket-typed fully restrained moment connections according to stiffness and the shapes of various connection members was evaluated through experimental and analytical methods. To verify the seismic performance, a cyclic loading test of the connection joint of the proposed modular system was conducted. As a result of this study, theoretical values and experimental results were compared with the initial stiffness, hysteresis behavior and maximum bending moment of the modular system. Also, the connection joint was modeled, using the commercial program ANSYS, which was then followed by finite element analysis of the system. According to the results of the experiment, the maximum resisting force of the proposed connection exceeded the theoretical parameters, which indicated that a rigid joint structural performance could be secured. These results almost satisfied the criteria for connection bending strength of special moment frame listed on KBC2016.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.54-64
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• 2015

모듈러 건축공법은 공장 생산, 운송, 현장설치 프로세스를 통해 기존 현장중심 건축공법에 비해 품질향상 및 공기단축이 가능한 특징을 가지고 있다. 특히 모듈러 유닛의 제작과 시공이 분리되어 수행되기 때문에 다수의 프로젝트가 동시에 수행될 경우 각 프로젝트에 따라 생산해야하는 모듈의 크기, 수량, 납기일, 생산 유형 및 과정을 고려하는 SCM(Supply Chain Management) 관점의 공장 생산 공정 계획 수립이 필요하다. 그러나 현재 모듈러 유닛 공장 생산 계획은 개별 프로젝트 중심으로 수립되고 있어 다중 모듈러 건축 프로젝트 수행 시 모듈러 유닛 제작공장의 한정된 자원과 설치 현장별 프로젝트 요구조건들을 동시에 고려한 공장 생산계획을 도출하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 변수 간 상호 연계성 및 제약조건으로 공정 계획 최적화 결과 도출이 가능한 유전자 알고리즘 방법을 통해 모듈러 유닛 제작공장의 한정된 자원과 설치 현장별 요구사항이 반영된 모듈러 유닛 공장 생산 공정계획 최적화 수립 모델을 제시하며 이를 사례분석을 통해 검증하였다. 연구 결과, 기존 다중프로젝트의 공장생산계획에 비해 평균 7.9%의 현장설치 공기단축 및 43%의 최대 야적장 이용률 감소가 가능하였다. 향후 본 연구 내용을 바탕으로 제약 조건 범위 확장 및 생산성 데이터 추가가 될 경우 다중 모듈러 건축 프로젝트의 모듈러 유닛 공장 생산 계획 수립과 현장시공프로세스 구축을 동시에 지원할 수 있는 기초 자료로 활용될 수 있다.

• 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.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.120-130
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• 2021

최근 정부는 건설재해 예방을 위하여 건설공사 안전관리를 강화하고 있으며, 예방적 차원의 작업자 안전관리 방안이 중요한 실정이다. 한편 모듈러 건축은 중고층 건축물 등으로 점차 확대 적용될 예정이나, 작업환경이 열악하고 안전관리가 미흡한 중소규모 건설현장이 많아 재해예방을 위한 안전관리가 미흡한 실정이다. 또한 국내 모듈러 건축의 안전관리 방안은 작업자의 안전사고에 영향을 미치나 시공오차, 하자 등 구조안전과 관련한 요소를 관리하는 품질관리에 집중되어 있어, 작업자의 안전보건을 관리하여 재해를 예방하는 작업자 안전관리는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 국내 연구 개발된 사례들을 분석하고 전문가 자문을 통하여 도출된 모듈러 건축의 작업자 안전관리를 위한 체크리스트의 분류체계를 제안하였다. 분류체계는 공장제작, 운송, 현장시공을 대분류로 구성하였으며, 하위체계는 현장시공의 6가지의 중분류 중 모듈러 골조설치 공사의 세부작업인 양중작업과 조립작업을 중심으로, 12가지의 단위작업을 구분하였다. 그리고 안전관리를 위한 관리요소에 따른 단위작업별 작업내용을 정의하고 분류체계에 최종적으로 반영하였다. 본 연구의 결과가 모듈러 건축의 건설현장에서 효율적인 안전관리를 수행하는데 기여할 수 있기를 기대한다.