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패널존 강도 및 브라켓 형상을 고려한 모듈러 시스템 보-기둥 접합부 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Beam-to-Column Connection in Modular System Considering Panel Zone Strength and Bracket Shape)

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최초등록일 2025.06.29 최종저작일 2024.12
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패널존 강도 및 브라켓 형상을 고려한 모듈러 시스템 보-기둥 접합부 유한요소해석
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    서지정보

    · 발행기관 : 대한건축학회지회연합회
    · 수록지 정보 : 대한건축학회연합논문집 / 26권 / 6호 / 203 ~ 210페이지
    · 저자명 : 장대희, 이강민

    초록

    최근 모듈러 건축물에 대한 관심과 수요가 크게 증가하고 있다. 이에 따라 모듈러 건축물은 고층화가 진행되고 있는 반면, 모듈러 접합부에 대한 내진성능평가는 매우 부족한 상황이다. 기 수행된 Jang(2019)의 실험 연구를 바탕으로, 본 연구에서는 해석 모델의 유효성 검증 후 패널존/보 전단강도 비와 브라켓의 판폭두께비에 따른 해석연구를 수행하였다. 먼저 실험 결과와 해석 결과가 매우 유사하여 해석 모델의 유효성을 검증하였다. 이후 패널존/보 전단강도 비 변수 해석 결과, 전단강도비가 1.5 이상으로 설계될 경우 패널존에 발현되던 소성힌지가 보쪽으로 전이되는 것을 확인할 수 있었다. 이를 토대로 패널존/보 전단강도 비를 1.5이상 2.0이하로 제안하였다. 브라켓의 판폭두께비 해석결과, 비조밀 단면을 갖는 해석모델에서 국부좌굴이 발생하였고, 이에 따라 모듈러 접합부의 브라켓 설계 시, 조밀 단면 이상으로 브라켓을 설계할 것을 제안하였다.

    영어초록

    Interest in modular buildings has surged recently, leading to their construction at increasing heights. However, seismic performance evaluations for modular connections remain insufficient. Based on Jang's (2019) experimental research, this study validates an analytical model and conducts parametric analyses on the shear strength ratio between the panel zone and beam, and the width-to-thickness ratio of the bracket. When the panel zone-to-beam shear strength ratio was 1.5 or higher, plastic hinge formation shifted from the panel zone to the beam. Consequently, a shear strength ratio between 1.5 and 2.0 is recommended. Analysis of the bracket’s width-to-thickness ratio revealed local buckling in models with non-compact sections, suggesting that brackets in modular connections be designed with compact sections or greater to enhance structural performance.

    참고자료

    · 없음
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