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과제기본정보

프리캐스트 건식공법에 의한 노후 공동주택 리모델링 기술개발3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 도시건축연구사업 과제번호 05CHUD-C041580-03
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 프리캐스트 건식공법에 의한 노후 공동주택 리모델링 기술개발
주관연구기관 서울대학교 산학협력단
총괄연구 책임자 성명 홍성걸
소속 국립대학법인서울대학교 직위 정교수
기관 대표번호 02-880-1522 FAX 02-873-2684
총 연구기간 2004-12-30 ~ 2006-12-29
당해연도 연구기간 2005-12-30 ~ 2006-12-29

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
3차년도 277,500,000 156,000,000 45,000,000 201,000,000 478,500,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 공동주택에 대한 리모델링사업에 필요한 프리캐스트 상자형 벽체를 개발하기 위하여건축설계, 구조공학 그리고 시공 및 경제성 검토를 위한 연구를 수행한다.
- 건축설계기법
*= 조합형 (Hybrid) PC 설계시스템 개발에 Modular system의 적용
= Object Oriented Design에 의한 설계의 통합화
= 제안된 공법 적용설계의 자동화
= 부품의 구성, 조합, 접합에 대한 디테일 설계
= 리모델링 유형에 따른 디테일 설계
-구조안정성 연구 및 구조설계
=시스템의 긴결성 연구 /벽체와 기둥의 상호작용 / 벽체의 배열 방법에 따른 성능비교 / 스트럿-타이 모델을 이용한 접합부 설계기술의 체계적인 접근 방법/ 접합부의 파괴모드와 하중조합을 고려한 상관도 작성/ 파괴메캐니즘을 고려한 스트럿-타이 모델/ 기존에 RC전단벽에 PC보 건식 접합부 제안 / 기존에 RC전단벽에 PC보 건식 접합부 실험 / 관련 설계식 제안/ 연성 접합부 실험 / 관련 설계식 제안/ 축력을 고려한 전단벽과 전단벽의 수평 접합부 정적하중 모델 실험
-시공 및 경제성 검토
*효율적인 공사를 위한 장비계획서 작성 / 리모델링 공법에 대한 공사기준과 시방서 작성 / 효율적인 공사진행을 위한 장비계획서 작성 / 공사관리의 효율화를 위한 가설계획서 작성 / 비용분석
- 제안 리모델링시스템 국내 적용성 모색
= 국내 PC구조 전문가로서의 활로모색 및 보고서 작성
= 리모델링 구조물의 구조 해석 및 수평 변위 제어방법 모색
= 국내 활용을 위한 엘리베이터 코아 골조와 PT 합성 골조, 시험체 설계 협조
= 기존건물의 시공오차 및 신설구조물의 시공오차, 부등침하를 고려한 접합상세 개발
= 조합형 시스템의 리모델링에 대한 구조설계 / 구조설계 상세도면 / 설계사 - 합리적 설계방법 고안
= PC생산사 -정밀생산방법 / 시공사 - 경제적 시공방법 고안
최종목표 15층 내외의 아파트가 이미 밀집되어있는 동남아시아 도시국가인 싱가포르와 홍콩은 우리나라와 유사한 건설환경을 가지고 있다. 이곳에서 프리캐스트 콘크리트 공법을 활용하여 아파트 리모델링사업이 성공적으로 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 구조 안전성과 시공성이 뛰어나고 품질관리가 유리하며 경제적인“프리캐스트 콘크리트 공법에 의한 공동주택의 리모델링기술의 개발”을 연구사업으로 제안한다. 체계적인 연구를 위하여 싱가포르, 홍콩과 미국에서 개발 적용된 원천기술을 개량하여 국내 실정에 가장 적합하고 경제적인 공동주택 리모델링 구조형식과 그 시공법을 제안하여 국내 건설기술발전에 기여하고 국제경쟁력을 강화하는데 기여하고자 한다.
국내에서 90년대 이전 준공된 기존 아파트들은 내진설계가 적용되지 않았다. 이러한 아파트를 리모델링 하여 일정기간 사용하기 위하여는 현재의 내진기준의 부합하는 횡력보강 시스템이 필요하다. 일반적으로 장변방향 횡력에 대하여는 도미노 현상과 같은 파괴모드가 발생할 수 있다. DDC 공법과 포스트텐션 공법에 의한 PC 건식골조 기술을 활용하여 공기를 획기적으로 단축시킬 수 있으며 가장 경제적인 횡력보강 공법을 제안한다.
연구내용 및 범위 I) 리모델링용 PC 골조 시스템의 설계
프리캐스트 건식공법에 의한 노후 공동주택 리모델링 기술개발에 대한 2차년도의 프레임 설계에 있어서 주요 연구내용은 다음과 같다.
1) 제안된 리모델링 공법의 프레임 설계는 아파트 내부공간과 공용공간에 대한 가변계획 설계, 공간변환 설계로 구분하여 적용한다. 가변계획 설계에서는 거주자의 요구변화에 대비할 수 있도록 제안된 리모델링 공법의 프레임 설계에 대한 프로토타입 개발에 있다. 그리고 공간확장, 통합, 분리를 고려한 공간변환 설계는 내부공간 및 공용공간 확장과 세대의 통합 및 분리에 있어서 제안된 리모델링 공법을 적용할 때 요청되는 프레임 설계의 프로토타입 개발에 있다.
2) 다음으로 리모델링을 고려한 제안공법의 프레임 설계는 궁극적으로 리모델링의 대상 부분이 다른 부위나 부재?부품에 영향을 미치지 않도록 하는 데 있다. 주호의 내부공간과 공용공간에 따른 유형별로 적용되는 프레임 방식을 구분하고 이에 따른 적용설계의 원칙을 정립할 필요가 있다. 아파트 리모델링 유형에 따른 제안 프레임 공법의 적용설계에서는 유형별로 MC 설계에 근간을 둔 부품들이 질서정연하게 배치될 수 있도록 프레임의 구성방법 및 조합 방법에 대한 설계를 제안한다.
3) 프레임 설계의 자동화에 의하여 상대적으로 짧은 시간에 적용된 리모델링 건물모델을 완성하고 잦은 설계변경에도 신속하고 유연하게 대응할 수 있다. 또한 프레임 설계의 자동화에서 제시되는 모듈설계 및 조립설계 등을 할 수 있도록 설계정보통합 환경을 구성한다.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 - -
연구성과 기술적 기대성과 - 리모델링 부재의 공업화에 의한 생산성 제고
- 고품질 리모델링제품 생산 및 조립 기술 보급 향상
- 현장공정의 단순화로 리모델링 시공관리 용이
- 체계적인 품질 관리 용이
- 기존의 재래식 리모델링공법에 비해 공기와 공사비용을 획기적 단축
- 부재 제작과 현장 조립을 분리시켜 전문화함으로써 전문성 향상
- PS를 적용한 효율적인 부재단면 활용으로 기존의 강구조에 비교하여 재료비용 절감한 대체 기술 개발
사회 경제적 파급효과 * 환경 친화적 건설기술 보급 확대
- 현장공정을 줄임으로써 소음 및 분진 공해나 건설폐기물의 감소 등 환경친화적 건설기술 보급 확대
* 리모델링의 효율적인 건설 기술 보급
- 철근 콘크리트 재에 비하여 PC재는 공간 변경이 보다 경제적이고 자유롭게 계획하여 천문학적으로 예상되는 앞으로의 리모델링 비용을 절감할 수 있는 대체기술 보급 확대
* 민간의 기술개발 촉진 효과
- 프리캐스트 부재 및 프리스트레싱 공법에 사용되는 건설자재 생산업체의 기술경쟁력 향상 도모
* 고용창출 효과 유도
- 새로운 수요창출로 사향 산업으로 인식되는 국내 PC 생산업체의 활성화에 의한 고용창출 가능
활용방안 ○ 활용방안
- PC제품 생산업체 및 시공업체와의 공동연구를 통하여 연구성과의 현실적인 현장실용화를 도모.
- 향후 연구 성과의 보급/확대로 관련 기업들의 리모델링 제품 생산 및 전반적인 리모델링 시공 기술력 고급화.

○ 활용분야
- 노후 아파트 구조물의 경제적인 리모델링 기술
* 국내 20층까지의 리모델링 노후 아파트 구조물 횡력 보강에 활용.
* 국내 20층까지의 리모델링 노후 아파트 구조물평면 확장 및 개선
- 노후 오피스 보-기둥 구조물
* 본 연구의 결과는 노후 오피스 보-기둥 구조물의 횡력에 대한 보강에서 효과적으로 활용될 수 있음.
- 내진보강을 위한 연성도가 필요한 건물
*보강 PC와 기존 구조물의 합리적인 내진성능의 분담 설계방법.
* 기둥과 보 부재의 연성접합으로 합리적인 내진설계가 가능.
* 벽체의 수직 접합부에 에너지 소산능력이 뛰어난 슬럿형 강재의 적용
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 리모델링 프리스트레스트 콘크리트 동시공학 리모델링 시스템 설계 구조안전성 접합부 설계
영문 Remodeling Precast concrete Concurrent system design Structural integrity Connection
최종보고서
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