접합부 유한요소해석을 바탕으로 한 모듈러 구조물의 힌지접합부 수치해석적 연구 (Numerical Analysis of Hinge Joints in Modular Structures Based on the Finite Element Analysis of Joints)

서지정보

· 발행기관 : 한국전산구조공학회
· 수록지 정보 : 한국전산구조공학회논문집 / 35권 / 1호 / 15 ~ 22페이지
· 저자명 : 김문찬, 홍기섭

초록

본 논문에서는 유한요소해석을 통한 모듈러 구조물 접합부의 힌지접합부 연구에 관하여 소개한다. 모듈러 구조물은 모듈과 모듈을적층하는 방식으로 공사를 진행하여 단위 모듈간의 기둥 및 보의 일체성을 기대하기 어려운 특성을 가지고 있다. 그러나 현 모듈러 설계 시 이러한 구조적 특성을 무시하고 횡력에 대한 모멘트전달을 고려하여 기존 강구조와 동일한 방식으로 해석하고 있다. 더구나 모멘트접합을 체결하기위해 모듈러 외부뿐만 아니라 내부에서 볼트 체결이 이루어져 조립 후 마감을 추가하는 불합리한 상황도 발생한다. 이러한 일체성을 기대하기 어려운 특성을 고려하기 위하여 힌지접합을 활용한 모듈러구조시스템을 제안하였다. 논문에서는 기존의 모멘트접합부에서 힌지접합부로 변경하였을 때 하중의 전달을 확인하기 위하여 이전 다른 연구에서 활용되었던 가위 모델을 변형한 변형 가위 모델을 고안하여 접합부의 기본 이론을 제안·검토하였고, 기본을 바탕으로 계산된 결과는 구조해석 프로그램인 마이다스 젠과 비교하여 검증하였다. 추가적으로 기존 모멘트접합부로 설계되었던 모듈러구조물을 힌지접합부로 변경하여 부재내력 및 사용성을 검토하였다.

영어초록

This paper introduces research on the hinge joint of modular structure joints using finite element analysis. The modular structure has acharacteristic in that it is difficult to expect the integrity of columns and beams between unit modules because the construction is carried outsuch that the modules are stacked. However, the current modular design ignores these structural characteristics, considers the momenttransmission for the lateral force, and analyzes it in the same manner as the existing steel structure. Moreover, to fasten the moment bonding,bolts are fastened outside and inside the module, resulting in an unreasonable situation in which the finish is added after assembly. To considerthe characteristics that are difficult to expect, such as unity, a modular structure system using hinge joints was proposed. This paper proposedand reviewed the basic theory of joints by devising a modified scissors model that is modified from the scissors model used in other research toverify the transmission of load when changing from the existing moment junction to a hinge junction. Based on the basics, the results wereverified by comparing them with Midas Gen, a structural analysis program. Additionally, the member strength and usability were reviewed bychanging the modular structure designed as a moment joint to a hinge joint.

참고자료

· 없음