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프리캐스트 콘크리트 벽체의 상하부에 C형강 보가 결합된 복합 패널의 개발

Development of Hybrid Panel with C-shaped Steel Beam at Top and Bottom of Precast Concrete Wall

韓國鋼構造學會 論文集 = Journal of Korean Society of Steel Construction, v.29 no.6, 2017년, pp.435 - 442  

이상섭 (한국건설기술연구원) ,  박금성 (한국건설기술연구원)

초록
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모듈러 건축물을 중고층화하기 위해 횡력저항시스템은 반드시 필요한 구조 요소로 10~20층 규모에서 콘크리트 코어는 가장 전형적인 횡력저항시스템으로 알려져 있다. 습식 공법인 콘크리트 코어 공사는 모듈의 오염과 파손 가능성으로 모듈 적층과의 동시 작업이 곤란하다. 이에 모듈 적층과 콘크리트 코어의 동시 시공이 가능한 복합 PC 패널 공법을 개발하였다. 복합 PC 패널은 일정 간격을 두고 웨브가 마주보는 한 쌍의 C형강을 콘크리트 벽체의 상부와 하부에 결합한 구조 부재로 볼트로 접합하여 적층하는 건식 공법으로 콘크리트 코어를 구축할 수 있다. 이 연구에서는 복합 PC 패널이 콘크리트 벽체와 동등한 성능을 갖도록 해석을 통해 상세 개선 과정을 제시하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A lateral load resisting system is a necessary structural element for the mid- to high-rise modular buildings and concrete cores are known as the most typical lateral load resisting systems in 10- to 20-story modular buildings. It is difficult to construct a concrete core simultaneously with the ins...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 이 논문에서는 횡력저항성능이 현장 타설 콘크리트 벽체와 동등하면서 모듈러 건축물의 콘크리트 코어를 최소의 습식 처리가 적용되도록 개발한 복합 PC 패널에 대해 소개하고, 해석적 비교를 통해 횡력저항성능을 높일 수 있도록 개선한 상세를 제시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
콘크리트 코어 벽체를 시공하는 방법은 모듈의 마감 완성도에 따라 어떻게 달라지는가? 콘크리트 코어 벽체를 시공하는 방법은 모듈의 마감 완성도에 따라 달라질 수 있다. 모듈의 외부 마감 완성도가 높을 경우 Fig. 1(a)와 같이 콘크리트 코어를 먼저 완성하고 모듈을 적층해야 습식공사로 인한 파손이나 오염을 피할 수 있다. 반면 모듈의 마감 완성도가 높지 않은 경우 Fig. 1(b)와같이 콘크리트 코어 공사와 모듈 적층 공사가 동시에 진행될 수 있으나 모듈에 별도 오염 방지 포장이 필요하고 건물 외부마감 공사는 진행하기 어렵다. 이 두 경우 모두 양중 장비가 코어 공사와 모듈 적층에 사용하기 위해 양중 용량이 커야 하며, 고정 방법과 설치 위치 등이 고려되어야 한다.
모듈러 공법이란 무엇인가? 모듈러 공법은 규격화‧ 표준화된 모듈을 공장에서 제작하고 현장으로 운송하여 조립하는 공기단축이 가능한 건식공법으로 알려져 있다. 이러한 장점은 모듈러 건축물을 고층화하여 극대화할 수 있으며 이와 더불어 모듈러 건축 기술도 발전할 수 있을 것이다[1].
모듈러 건축물의 높이에 따라 고려해야 할 점은? Grove and M. Egan[2]은 저층의 경우 적층된 모듈만으로 횡력저항이 가능하지만, 중층의 경우 가새 등의 안정화 시스템이 부가되어야 하며, 고층의 경우 콘크리트 코어나 가새 보강 철골 프레임 등의 별도 횡력저항시스템이 있어야 한다고 서술하였다.
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참고문헌 (7)

  1. Mark Lawson, Ray Ogden and Chris Goodier (2014) Design in Modular Construction, CRC Press, USA. 

  2. Shonn Mills, Dave Grove and Matthew Egan (2015) Breaking The Pre-fabricated Ceiling : Challenging the Limits for Modular High-Rise, 2015 New York Conference Proceedings, CTBUH, pp.416-425. 

  3. ABAQUS (2014), Abaqus Analysis User's Guide 6.14, Dassault Systemes Simulia Corp., Providence, RI, USA. 

  4. Saenz, L.P. (1964). Discussion of 'Equation for the Stress-Strain Curve of Concrete' by P. Desayi, and S. Krishnan. ACI Journal, 61. 

  5. Hsu, T.T.C. and Mo, Y.L. (2010). Unified theory of concrete structures, 2nd edition, John Wiley & Sons Inc. 

  6. 신경재, 임보혁, 이수현, 최성모(2011) 웨브를 볼트로 접합한 보-기둥 접합부의 유한요소해석, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제23권, 제3호, pp.305-316. Shin, K.J., Lim, B.H., Lee, S.H. and Choi, S.M. (2011) FEA of Beam-Column Connection with Bolted Web, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.23, No.3, pp.305-316 (in Korean). 

  7. 양재근, 백민창(2013) 고력볼트로 체결된 T-stub의 지레 작용력 및 부재 접촉력 예측모델, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제25권, 제4호, pp.409-419. Yang, J.G. and Baek, M.C. (2013) Prediction Models for the Prying Action Force and Contact Force of a T-stub Fastened by High-Strength Bolts, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.25, No.4, pp.409-419 (in Korean). 

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