연속붕괴 방지와 시공 최적화를 위한 DfMA 모듈러시스템의 압축 및 전단성능 연구 = Compressive and Shear Performance Evaluation of DfMA Modular Systems for Progressive Collapse Prevention and Construction Optimization

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 3D 프린팅으로 제작한 모래 주형으로 주조된 혁신적인 커넥터와 직사각형 단면 강재(RHS)를 활용하여 제조 및 조립 설계(DfMA)방식을 구현하는 혁신적인 모듈러 접합부를 제안한다. 고층 건물에 적용하는 모듈러 건설에 대한 수요가 건설 기간 단축의 경제적 및 지속 가능한 장점으로 인해 수요가 증가함에 따라, 모듈식 접합부의 합리적인 구조적 설계는 연속붕괴에 대한 안전성과 실용성을 위해 중요하다. 본 논문은 개발된 모듈러 노드 내 구성 요소의 인장, 압축 및 전단 실험 결과를 제시하고, 유한 요소 해석을 통해 모듈러 노드의 성능을 비교하고 검증하였다. 본 논문은 모듈러 접합부의 구조적 성능 검증, 유한요소 해석모델의 개발, 그리고 수치적 해석을 위한 실험 방법 및 결과를 비교 및 분석하여 유한요소 해석모델의 신뢰성을 입증하고자 하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper proposes a novel modular steel assembly method for manufacturing and assembly design (DfMA) using innovative connectorsproduced by casting with 3D printed sand molds and rectangular steel cross-section (RHS) members. The demand for modular constructionmethods in high-rise buildings is growing due to their economic and sustainability advantages in reducing construction time. With theincreasing demand for modular construction techniques in high-rise buildings, rational structural design of modular joints is crucial for safetyagainst progressive collapse and practicality. This paper presents the results of experiments on tension, compression, and shear of modularnodes at each location, and compare and validate the performance of modular nodes through FEM analysis. This paper describes thestructural performance validation, development of finite element models, and experimental methods and results for new modular joints forparametric investigation, demonstrating the reliability of finite element analysis models.