초록 ▼

본 연구과제는 건축설계, 구조안전성, 그리고 공법의 경제성, 시공성의 측면에서 접근한다.
(가) 리모델링 건축설계기법
리모델링 대상 공동주택 단지를 표본 조사하여 수요자의 요구조건을 토대로 기존 공동주택의 평면의 확장계획의 대안을 제시한다.
? 설계자동화를 위한 제안공법의 모듈설계 및 조립설계
? 공간확장을 위한 골조의 배치
? 아파트 내부공간 리모델링의 적용설계
? 아파트 공용공간 리모델링의 적용설계
? 테두리 보의 건축적 의장 활용
? 전국 공동주택 100여개 단지 사례검토

본 연구과제는 건축설계, 구조안전성, 그리고 공법의 경제성, 시공성의 측면에서 접근한다.
(가) 리모델링 건축설계기법
리모델링 대상 공동주택 단지를 표본 조사하여 수요자의 요구조건을 토대로 기존 공동주택의 평면의 확장계획의 대안을 제시한다.
? 설계자동화를 위한 제안공법의 모듈설계 및 조립설계
? 공간확장을 위한 골조의 배치
? 아파트 내부공간 리모델링의 적용설계
? 아파트 공용공간 리모델링의 적용설계
? 테두리 보의 건축적 의장 활용
? 전국 공동주택 100여개 단지 사례검토
? 3D 데이터베이스 구축에 의한 설계 정보 통합화
(나) 구조성능의 향상 및 프리캐스트 시스템의 설계
제시한 골조시스템은 리모델링을 통한 공간 확장과 기존 구조물의 구조보강의 2개의 목적을 달성한다. 대체로 지진하중에 취약한 기존 공동주택의 내진보강의 방향을 설정하기 위하여 변위기초설계법을 이용한다. 이를 위하여 다음 순서를 따른다.
? 내진보강의 방향
? 리모델링 PC구조의 성능기반설계법의 적용
? 구조적인 요구 성능 검토
? 내진 설계를 위한 emulation 기법의 적용
제안한 골조 시스템은 보와 기둥의 적절한 접합을 요구한다. 횡하중에 대한 강성,강도 그리고 에너지 소산 능력을 요구한다. 접합부의 구조성능을 검토하기 위하여 실험을 수행한다. 본 연구에서 제시한 접합부의 유형은 에너지 소산기구의 요소과 강성크기의 유지, 강도 에너지 소산을 효과적으로 발휘하기 위한 도구로서 DDC를 이용하며. 이후 DDC를 사용하지 않고 새로운 접합 철물을 개발하여 보-기둥 골조 시스템과 PC 전단벽 시스템, 그리고 커플링 보 시스템에 적용하고자 한다.
? DDC를 이용한 접합부의 강성, 강도의 특성을 고려한 모형제시
? 변위기초설계법의 적용
? 접합부 구조성능
? DDC 접합부 전단강도
? 철근의 다우월 작용에 의한 강도
? 마찰력에 의한 전단 강도 유발
프리텐션을 이용한 접합부는 하주 제거 후에도 원점으로 돌아오는 특성을 이용한다. 구체적인 연구내용은 다음과 같다.
? 소요 프리텐션 크기 결정
? 소성 휨강도와 소요 전단강도의 관계
? 국내 적용성 실험
? 국내 적용 PT 복합 골조 리모델링모델 개발
? DDC 연결공법과의 비교설계를 위한 대안실험
? 스트럿-타이 모델을 이용한 시험체 설계 및 설계식 제안
? 벽-벽 Post-tension 복합 연결부 실험 및 분석
? 벽-테두리보 Post-tension 복합 연결부 실험 및 분석
? 고강도 콘크리트와 국산 고강도 철근 사용 효과 분석
? PT복합골조 리모델링 공법의 시공 효율화
제시한 공법의 적용을 위한 실무적인 설계절차와 지침을 제시한다.
? 리모델링 구조물의 구조 해석 및 수평 변위 제어방법 모색
? 국내 활용을 위한 PT복합골조 시험체 설계
? 구조 설계 지침 마련
(다) 제시한 프리캐스트 공법의 효율적인 시공을 위하여 다음과 같은 연구를 수행한다.
? 리모델링 공법에 대한 공사기준과 시방서 작성
? 효율적인 공사진행을 위한 장비계획서 작성
? 공사관리의 효율화를 위한 가설계획서 작성
? VE(Value Engineering)을 통한 공법의 대안평가
? LCC(Life Cycle Cost) 개념을 반영한 비용의 타당성 검토
? 국내 PC구조 전문가로서의 활로모색 및 보고서 작성

Abstract ▼

This research project is a result from cooperation of architectural design,
structural safety, and economic analysis 물 construction research.
1) Method of architectural design for remodeling
Based on survey on plans and demand of residents of apartment buildings
which will be remodelled

This research project is a result from cooperation of architectural design,
structural safety, and economic analysis 물 construction research.
1) Method of architectural design for remodeling
Based on survey on plans and demand of residents of apartment buildings
which will be remodelled in future, alternative of space additions of existing
buildings are proposed.
? Modular coordination and fabrication design for systematic design
? Allocation of structural frames for space enlargement
? Design of inner spaces
? Design of exterior and public spaces
? Architectural decoration of spandrel beams
? Site survey on buildings to be expected
? Information integration for 3-D data base
2) Seismic upgrading and structural design
The proposed precast frame systems for remodeling serve as space additions
and seismic upgrading. To design for seismic upgrading the displacement-based
design method is adopted. The following procedures are suggested:
? Establish concept of seismic upgrading
? Performance-based design concepts and implementation
? Evaluation of structural performance
? Use of emulation techniques for seismic design
The proposed precast frames require suitable connection methods. The
connections satisfy appropriate stiffness, strength, energy dissipation capacity.
The evaluate the performance experimental programs were performed. The first
type of connection employes a mini DDC.
? Design of connection using DDC
? Analytical analysis
? Displacement-based design
? Performance validation
? Shear strength check
? Dowel action
? Friction contribution to shear strength
The other connection type uses post-tension pre-stressing cable and yielding
components. The detailed contents are followed:
? Suitable magnitude of post-tension
? Plastic flexural strength and shear strength
? Application to real projects
? Development of PT frames
? Combination with DDC
? Use of strut-and-tie models
? Connection between new walls and precast walls
? Wall-to-spandrel beams connections
? Effects of high-strength concrete and reinforcing steel
? Efficiency of construction
To implement the proposed method to practical project the design procedure and
guidelines are proposed.
? Structural analysis and control of story drift
? Design of test specimens
? Design guidelines
3) To effectively construct precast frames the following research were done:
? Standards and specification for remodeling of PC
? Planning of equipments
? Temporary bracing systems
? Evaluation of alternatives by VE
? Cost analysis using LCC
? Market expectation

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 요약문 ...2
• SUMMARY ...7
• 목차 ...12
• 표목차 ...14
• 그림목차 ...21
• CONTENTS ...44
• 제1장 서론 ...46
• 1절. 문제 제기 ...46
• 1. 기술적 측면 ...46
• 2. 경제.산업적 측면 ...49
• 2절. 연구 목적 및 연구방법 ...52
• 1. 연구목적 ...52
• 2. 연구방법 ...52
• 3. 연구의 필요성 ...53
• 3절. 연차(단계)별 연구목표 및 내용 ...54
• 1. 총괄 ...54
• 2. 주관기관(서울대) 1차년도 ...57
• 3. 주관기관(서울대) 2차년도 ...66
• 4. 주관기관(서울대) 3차년도 ...73
• 5. 협동기관(동국대) 1차년도 ...78
• 6. 협동기관(동국대) 2차년도 ...95
• 7. 협동기관(동국대) 3차년도 ...100
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...107
• 1. 국내기술동향 ...107
• 2. 국외기술동향 ...109
• 3. 기술동향 분석 결론 ...113
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...115
• 1절. 1차년도 연구개발수행 내용 및 결과 ...115
• 1. 리모델링 건축설계 ...115
• 가. 우리나라 공동주택의 리모델링 현황...115
• 나. 외국 공동주택의 리모델링 현황...126
• 다. 공동주택 리모델링 관련 국내 건축법규...133
• 라. 공동주택 리모델링 설계기법의 구축...139
• 마. 공동주택 리모델링 설계 표준모델의 개발...151
• 2. 새로운 복합 골조 리모델링모델 제안 ...181
• 가. 복합골조를 활용하여 대상 리모델링아파트 사전설계...181
• 나. 국내에서 적용할 수 있는 복합골조 리모델링모델 개발...189
• 3. 내진평가 및 프리캐스트 부재의 설계 ...234
• 가. 변위 기초설계법의 이해 ...234
• 나. 내진 보강의 방향 ...246
• 다. 프리캐스트 부재 설계 개념 ...250
• 4. PC부재의 성능 ...260
• 가. 부재의 설계...260
• 나. Ductile rod를 이용한 건식 보-기둥 접합부 개발...269
• 다. 와이드 벽- 보에 의한 복합 연결부 실험...300
• 라. Tree Type 건식 보-기둥 접합부 개발(주관연구기관)...325
• 마. Tree Type 건식 보-기둥 접합부 개발(협동연구기관)...365
• 바. 실험 결과 및 분석...417
• 5. PC 건식공법의 시공성 및 경제성 평가 ...426
• 6. 결 론 ...472
• 2절. 2차년도 연구개발수행 내용 및 결과 ...476
• 1. 리모델링 설계기술 ...476
• 2. 새로운 벽체부재를 이용한 리모델링모델 제안 ...539
• 가. 국내 아파트 리모델링을 위한 예비설계...539
• 나. PT벽체 연구...572
• 다. 리모델링 슬래브 진단 접합부 연구 ...613
• 3. PC 전단벽의 성능 ...663
• 가. 서 론...663
• 나. 기존연구...669
• 다. 접합부 개발...677
• 라. 실험계획...682
• 마. 실험체 제작...695
• 바. 접합부 Sample Test...702
• 사. 실험계획...704
• 아. 실험결과...706
• 자. 실험결과 분석...736
• 차. 결 론...766
• 4. PC 건식공법의 시공성 및 경제성 평가 ...768
• 가. 서 론...768
• 나. 공동주택 리모델링을 위한 부분해체공법 및 폐기물의 처리...769
• 다. PC부재 접합의 시공성 분석 및 제안...775
• 라. PC부재 조립의 학습효과...784
• 마. PC부재의 양중 보조장치...786
• 바. VE & LCC...788
• 사. 결 론...806
• 3절. 3차년도 연구개발수행 내용 및 결과 ...807
• 1. PC 설계시스템 개발 ...807
• 가. 서 론...807
• 나. 컴퓨터를 이용한 사용자 참여설계 사례...807
• 다. 공간의 가변성을 고려한 리모델링 기법 ...815
• 라. Web SAR의 개발 ...823
• 2. 조합형 시스템의 리모델링에 대한 구조설계 ...840
• 가. 개요...840
• 나. 설계하중...841
• 다. 라멘식 아파트의 리모델링 검토...843
• 라. 라멘식 아파트 리모델링 구조계획...848
• 마. 리모델링 후 건물의 구조해석 및 횡력평가...849
• 바. 결 론...867
• 3. Hybrid Coupling Beam 구조 성능 평가 ...868
• 가. 서 론...868
• 나. 기존연구...870
• 다. 실험체 설계 및 개요...874
• 라. 재료 실험...891
• 마. 실험 결과...892
• 바. 결 론...943
• 4. 철골보-프리캐스트 콘크리트 기둥의 단순접합부 실험 ...945
• 가. 서 론...945
• 나. 기존의 보-기둥 연결부 개요 및 PC 기술동향...948
• 다. 국내 및 국외 관련기술 동향...954
• 라. 철골보-PC 기둥의 설계...960
• 마. 철골보-PC 기둥의 제작...971
• 바. 철골보-PC기둥 합성 연결부 실험...981
• 사. 결과 분석...992
• 아. 결 론...1006
• 5. 리모델링 공법에 대한 공사기준 및 시방서 ...1007
• 가. 일반시방서...1007
• 나. 특기 시방서...1007
• 다. 재래식 공법과 PC공법의 평가...1020
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ...1022
• 1. 연구개발목표의 달성도 ...1022
• 가. 1차년도 연구개발 수행 진도율...1022
• 나. 1차년도 연구개발목표의 달성도...1023
• 다. 2차년도 연구개발 수행 진도율...1024
• 라. 2차년도 연구개발목표의 달성도...1025
• 마. 3차년도 연구개발 수행 진도율...1026
• 바. 3차년도 연구개발목표의 달성도...1027
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...1028
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...1033
• 1. 일본 아끼야마 선생의 어네지기반 내진설계 기법의 강의 ...1033
• 2. Englekirk의 기술자문 및 강연회 ...1033
• 3. 전자 메일을 통한 정보교류 및 회의 자료 ...1034
• 제7장 참고문헌 ...1035