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한국건축시공학회> 한국건축시공학회지 (JKIBC)> 부착 유형에 따른 준불연 복합단열판 전단성능평가

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부착 유형에 따른 준불연 복합단열판 전단성능평가

Shear Performance Evaluation of Composite Thermal Insulation with Quasi-Non-Combustible according to Adhesive Type

최기선 ( Choi Ki-sun ) , 오근영 ( Oh Keunyeong ) , 박금성 ( Park Keum-sung ) , 하수경 ( Ha Soo-kyung )
  • : 한국건축시공학회
  • : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권5호
  • : 연속간행물
  • : 2022년 10월
  • : 507-518(12pages)
한국건축시공학회지 (JKIBC)

DOI


목차

1. 서 론
2. 실험 프로그램
3. 실험 결과 및 분석
4. 결 론
요 약
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본 연구의 목적은 부착 유형에 따른 준불연 복합단열판의 전단성능을 평가하여 외단열시스템의 구조설계법을 개발을 위한 기초자료를 확보하고자 한다. 준불연 복합단열판을 콘크리트와 동시 타설한 방법, 접착 모르타르를 활용하여 전면도포방식와 점·테두리 접착방법 등을 적용하여 전단성능을 실험적으로 평가하였다. 전단성능평가 결과, 동시 타설방법과 전면도포방식의 전단내력은 거의 유사하였고 점·테두리 접착방식은 약 80% 정도 수준이었다. 또한, 동시 타설방법은 접착 모르타르를 사용하는 방법에 비하여 외단열 시스템으로 적용할 경우 구조적·시공적으로 유리할 것으로 판단된다.
The purpose of this research is to obtain experimental data for developing a structural design of an external insulation system by evaluating the shear performance of a composite insulation system according to the adhesive type. The shear performance of the composite insulation system was experimentally evaluated by considering a simultaneous placement method, full and spot/edge coverage using adhesive mortar. As a result of the test, the shear strength of simultaneous placement and full coverage method was almost similar, the spot/edge coverage method was about 80% of them. Also, the simultaneous placement method is considered to be constructively advantageous when applied as an external insulation system to a high-rise building compared to using an adhesive mortar.

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간행물정보

  • : 공학분야  > 건축공학
  • : KCI등재
  • :
  • : 격월
  • : 1598-2033
  • : 2233-5706
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 2001-2022
  • : 1287


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22권6호(2022년 12월) 수록논문
최근 권호 논문
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1철근 커플러이음의 시공품질 확인 현황 및 적정 시공품질 확인 방안

저자 : 김주용 ( Kim Ju-yong ) , 김진동 ( Kim Jin-dong ) , 이영도 ( Lee Young-do ) , 김광희 ( Kim Gwang-hee )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 6호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 531-542 (12 pages)

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건물의 초고층화에 따라 구조재료의 강도 증가와 철근의 배근량이 증가할 뿐만 아니라 철근의 시공과정에서 적절한 이음 방식의 사용이 필수적인 요소 중 하나이다. 본 연구에서는 철근 커플러이음의 시공품질 확인실태를 전문가 설문을 통해 파악하고, 실제 현장 시공과 유사한 시험체에 대한 품질시험을 통해 적정 품질 확인방안을 제시하고자 한다. 시험결과 설문조사 결과에서 나온 품질확인 방법 중 커플러 조임방법과 상하 두 철근의 맞댐 정도 등이 시험체 강도에 영향을 주지 않는다는 결과를 얻었다. 따라서 철근과 커플러의 나사산 개수를 계산치보다 여유를 두고 제작하고, 현장 시공시 나사산이 완전히 조립되었는지 확인하는 것이 적절한 커플러 품질 확인방법으로 사료된다.


As buildings become taller, the strength of structural materials must increase and the amount of rebar reinforcement also increases while the application of an appropriate rebar splice method in the construction process become one of the essential factors. In this research, the current status of quality check for rebar coupler is identified by an expert questionnaire and an appropriate quality check method is proposed through a quality test on specimens similar to actual on-site construction. In the test results, it was revealed that, among the quality check methods for rebar coupler joints, the coupler tightening method and face to face degree of between upper and lower rebar did not affect the strength the specimen. Therefore, it is considered to be an appropriate way to check the coupler quality check to check whether the threads are completely assembled during on-site construction through manufacture the number of threads of rebar and coupler with a margin beyond the calculated thread number.

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2초음파 펄스 분석을 통한 SBR계 폴리머 혼입 모르타르의 폴리머 혼입률에 따른 진 동감쇠비 성능 평가

저자 : 정민구 ( Jeong Min-goo ) , 장종민 ( Jang Jong-min ) , 이한승 ( Lee Han-seung )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 6호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 543-551 (9 pages)

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폴리머 혼입 모르타르를 대상으로 폴리머 혼입률에 따른 실험체의 역학적 성능 및 진동감쇠비 성능 평가를 실시하였다. 폴리머로서는 Styrene Butadiene Rubber(SBR) 고형분이 약 49~51%인 액상형 폴리머를 사용하였으며, 5%씩 액상 폴리머 함량을 증가시켰으며, 고형분 기준으로 약 2.5%씩 증가하였다. 실험체는 40×40×160(mm)로써 경화 후에 압축강도, 휨강도, 초음파펄스법을 통해 진동감쇠비를 측정하였다. 그 결과, 폴리머 혼입률이 증가함에 따라 압축강도는 감소하나 휨강도는 증가하였으며, 진동감쇠비는 폴리머 고형분 2.5% 첨가에서 11% 증가, 폴리머 고형분 5%에서 28% 증가, 폴리머 고형분 7.5%에서 33% 증가, 폴리머 고형분 10%에서 72%로 급격히 증가하여 모르타르의 진동 저감을 위하여 폴리머의 혼입이 매우 유효함을 알 수 있었다. 또한, SEM 및 SEM-EDS 분석을 통하여, 폴리머 혼입에 의한 진동 저감의 원인은 골재의 천이대 및 내부 공극에 형성된 폴리머 막이 모르타르의 진동을 내부에서 완충시킨 것으로 판단된다. 이를 종합하면, 본 연구의 범위에서 모르타르의 진동 저감을 위한 적정 폴리머 혼입 비율은 고형분 기준 약 7.5% 정도로 판단된다.


The mechanical performance and vibration damping ratio performance of a specimen according to the polymer mixing rate were evaluated for polymer modified mortar. As a polymer, Styrene Butadiene Rubber(SBR) liquid polymer with a solid content of about 49~51% was used, and the polymer content was increased by liquid 5%. The specimen was 40*40*160(mm), and after curing, compressive strength, flexural strength, and vibration damping ratio were measured using the ultrasonic pulse method. As a result, it was found that the compressive strength decreased as the polymer was mixed, but the flexural strength was increased. The vibration damping ratio increased by 11% at 5% polymer, 28% at 10% polymer, 33% at 15% polymer, and 72 at 20% polymer. I was found that the incorporation of the polymer was very effective to reduce the vibration of the mortar. In addition, through SEM and SEM-EDS analysis, it is determined that the cause of vibration reduction due to polymer mixing is that the polymer film formed in the transition zone of aggregate and internal voids buffered the vibration of the mortar inside. Taken together, in the scope of this study, the appropriate polymer mixing ratio for reducing the vibration of mortar is judged to be about 7.5%.

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3반복적 염수침지가 강섬유 혼입 콘크리트의 휨성능에 미치는 영향

저자 : 김지현 ( Kim Ji-hyun ) , 최유진 ( Choi Yu-jin ) , 정철우 ( Chung Chul-woo )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 6호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 553-564 (12 pages)

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콘크리트는 건설분야의 대표적인 복합재료로써 아주 우수한 재료이나, 불균질성을 가진 취성적 재료로 휨이나 인장력에 대해 취약한 거동을 보인다. 이러한 단점을 보완하기 위해 다양한 종류의 섬유를 보강한 콘크리트를 활용하고 있다. 특히, 강섬유는 다른 고분자 섬유에 비해 시장성이 좋으며 우수한 역학적 성능을 가지고 있어 콘크리트 보강재로 널리 사용되고 있다. 그러나 해양 환경에 노출된 부위에 시공할 때 염소이온 침투에 따른 부식의 영향으로 콘크리트의 내구성을 저하시킨다는 문제점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 반복적 연수침지가 강섬유 혼입 콘크리트에 미치는 다양한 영향들에 관해 평가해 보고자 하였다. 실험 결과에 따르면, 37주간의 반복적 염수 침지 기간 동안 콘크리트의 상대동탄성 계수의 감소는 관찰되지 않았고, 염수 침지 종료 후의 휨강도의 감소도 발생하지 않았다. 반복시험 종료 후 시편의 파단면 육안 관찰 시 강섬유 부식의 증거는 확인할 수 없었다. 그러나 휨인성은 감소하였는데, 이는 콘크리트 시편의 절반 정도가 휨 시험의 최대 측정변위인 3mm지점에 도달하지 못하고 파괴가 발생하였기 때문이다. 비록 반복적 염수침지가 강섬유의 부식을 통한 콘크리트 균열을 발생시키지 못하더라도, 휨인성에는 영향을 미칠 수 있으므로 해양환경에 강섬유 보강 콘크리트를 사용 시 이를 유의해야 할 것으로 판단된다.


Concrete is a representative composite material that shows excellent performance in the construction field. However, it is a brittle and nonhomogeneous material and exhibits weak behavior against bending and tensile forces. To compensate for such weakens, fiber reinforcement has been utilized, and steel fiber has been recognized as one of the best material for such purpose. However, steel fiber can seriously affect the durability of concrete exposed to the marine environment due to the corrosion caused by chlorine ions. This study intended to evaluate the mechanical performance of steel fiber reinforce concrete during and after repeated wet/dry cycles in salt solution. According to the experimental results, there was no reduction in the relative dynamic modulus of concrete during the repeated wet/dry cycles in salt solution for 37 weeks. Flexural strength was not decreased after completion of repeated wet/dry cycles in salt solution. There was no sign of corrosion in steel fibers after visual observation of fractured surface. However, the flexural toughness was decreased, and this is because about half of the concrete specimen showed failure before reaching the maximum displacement of 3mm. Although repeated wet/dry cycles in salt solution did not cause cracks in concrete through corrosion of steel fibers, specific attention is required because it can reduce flexural toughness of steel fiber reinforced concrete.

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4비정형 콘크리트 패널의 생산데이터 자동생성을 위한 수학적 알고리즘

저자 : 김도영 ( Kim Doyeong ) , 김선국 ( Kim Sunkuk ) , 손승현 ( Son Seunghyun )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 6호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 565-575 (11 pages)

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최근 디지털 설계기술의 발전에 따라 건축가의 창의성을 극대화한 비정형 설계가 급증하고 있다. 그러나 다양한 비정형 곡면을 구현하기에는 많은 어려움이 발생하고 있다. 비정형 형상구현을 위한 패널분할은 mesh, developable surface, tessellation, subdivision 등의 분할기법이 적용된다. 비정형 패널의 제작 시 이러한 분할기법의 적용과정은 복잡하고 생산데이터 추출에 많은 인력과 시간이 투입된다. 따라서 비정형 건물의 설계 후 패널제작을 위한 생산데이터 추출과정을 빠르고 체계적으로 수행할 수 있는 알고리즘이 필요하다. 이에 본 연구는 빌딩모델, 생산장비 성능, 패턴정보를 종합적으로 고려하여 비정형 패널의 생산데이터 자동생성을 위한 수학적 알고리즘을 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 패널분할 시 수학적 알고리즘을 제시하였고, 비정형 곡면으로의 Mapping을 통해 CNC 장비를 위한 생산데이터를 추출하였다. 본 연구의 결과는 비정형 콘크리트 패널 생산을 위한 데이터 자동생성을 가능하게 하여 생산성 향상과 원가절감에 기여한다.


Thanks to the latest developments in digital architectural technologies, free-form designs that maximize the creativity of architects have rapidly increased. However, there are a lot of difficulties in forming various free-form curved surfaces. In panelizing to produce free forms, the methods of mesh, developable surface, tessellation and subdivision are applied. The process of applying such panelizing methods when producing free-form panels is complex, time-consuming and requires a vast amount of manpower when extracting production data. Therefore, algorithms are needed to quickly and systematically extract production data that are needed for panel production after a free-form building is designed. In this respect, the purpose of this study is to propose mathematical algorithms for the automatic generation of production data of free-form panels in consideration of the building model, performance of production equipment and pattern information. To accomplish this, mathematical algorithms were suggested upon panelizing, and production data for a CNC machine were extracted by mapping as free-form curved surfaces. The study's findings may contribute to improved productivity and reduced cost by realizing the automatic generation of data for production of free-form concrete panels.

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5다수 레미콘사에서 납품된 콘크리트 품질 편차에 관한 연구

저자 : 박동천 ( Park Dong-cheon ) , 석원균 ( Seok Won-kyun ) , 전현수 ( Jeon Hyun-soo ) , 김영선 ( Kim Young-sun )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 6호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 577-583 (7 pages)

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대형 현장의 경우 다수의 레미콘사에서 콘크리트를 납품받게 되는 경우가 많으나 동일 콘크리트 배합표를 사용하더라도 재료와 제조장비의 등의 차로 인해 품질에 편차가 있을 것으로 생각된다. 하지만 그러한 검토 실적은 미비한 실정에 본 연구에서는 부산 지역의 12개 레미콘사에서 납품 받은 콘크리트를 대상으로 굳기 전 콘크리트 물성 및 압축강도, 염소이온 확산 계수를 측정하였다. 굳기 전 콘크리트 물성은 기준을 만족하였고 압축강도는 설계기준 압축강도 대비 128%를 나타내었다. 염소이온 확산계수의 경우도 큰 편차없이 설계기준 압축강도별 평균값을 도출할 수 있었다. 압축강도는 강도가 높을수록 편차가 컸으며 염소이온 확산계수는 강도가 낮을수록 편차가 큰 경향을 파악할 수 있었다.


On large-scale sites, concrete is often delivered from a number of ready-mixed concrete companies, but even if the same concrete mixture table is used, it is thought that there will be a difference in quality due to differences in materials and manufacturing equipment. Due to a lack of previous research in this area, this study measured the properties of fresh concrete, compressive strength, and chlorine ion diffusion coefficient using the concrete supplied by 12 ready-mixed companies in Busan. The fresh concrete properties met the criteria. The compressive strength increased by 137% for 30MPa, 131% for 45MPa, and 117% for 80MPa by specified compressive strength. For the chlorine ion diffusion coefficient, the average value for each specified compressive strength could be derived without significant variation. The higher the compressive strength, the greater the deviation , and the lower the compressive strength, the greater the deviation in the chlorine ion diffusion coefficient.

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6잔골재의 토분 평가방법 및 품질기준 제안을 위한 실험적 연구

저자 : 최현규 ( Choi Hyun-kyu ) , 한민철 ( Han Min-cheol )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 6호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 585-596 (12 pages)

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본 연구는 잔골재에 포함되어 있는 점토성 미세입자를 통칭하는 토분을 분석할 수 있는 정량적 평가방법을 결정하고, 각 방법별 측정된 토분의 특성을 검증하기 위한 콘크리트의 성능과 상관관계를 통해 토분이 사용될 수 있는 품질기준을 제안하고자 하였다. 그 결과 XRF의 성분분석을 통해 잔골재의 토분을 평가하는 방법으로서 적합하게 활용될 것으로 판단되며, 이와 연관한 품질기준은 KCS 14 20 10의 오차율 약 10%가 고려하여 Al2O3+Fe2O3+MgO는 23.5% 이하, SiO2+K2O는 66.5% 이상으로 관리할 경우에 안전할 것으로 분석되었다. 본 연구를 기반으로 굵은 골재의 토분, 내구성 분석 등 추가적인 후속연구를 통한 종합적인 검토로 골재의 토분을 품질관리 할 수 있는 제도가 정착되기를 기대한다.


The purpose of this study is to propose an assessment method to analyze clay collectively referred to as fine particles of clay components contained in fine aggregates, and to propose quality standards for clay use through correlation with the performance of concrete to verify the properties of clay measured according to the method. As a result, it is analyzed that it will be suitably utilized as a method to assess the fine particles of the clay component of fine aggregates through the component analysis of XRF. Regarding the related quality standards, considering the error rate of about 10% of KCS 14 20 10, the related quality standards were analyzed to be safe when Al2O3+Fe2O3+MgO is 23.5% or less and SiO2+K2O is 66.5% or more. To build on this study, it is expected that a comprehensive review will be conducted through additional follow-up studies such as on clay of coarse aggregates and durability analysis to establish a system for quality control of the soil fraction of aggregates.

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7발수제 혼입에 따른 시멘트 모르타르의 표면 얼음 제거성능에 관한 연구

저자 : 강석표 ( Kang Suk-pyo ) , 홍성욱 ( Hong Seong-uk ) , 인병은 ( In Byung-eun ) , 김상진 ( Kim Sang-jin )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 6호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 597-606 (10 pages)

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본 논문은 발수제 혼입에 따른 시멘트 모르타르 표면의 얼음 제거성능에 다양한 요인 중 발수제 첨가 및 종류에 대한 영향을 검토하였다. 그 결과 발수제 첨가 시멘트 모르타르의 압축강도는 무첨가 시멘트 모르타르와 비교하여 감소하였고, 올리고머계 발수제 첨가 모르타르의 압축강도는 모노머계 발수제와 비교하여 높게 나타났다. 발수제 첨가 모르타르의 접촉각은 무첨가 모르타르와 비교하여 증가하였고 모노머계 발수제보다는 올리고머 발수제가 상대적으로 증가하였다. 발수제 혼입에 따른 시멘트 모르타르의 얼음형성시간 측정 결과 발수제를 첨가하였을 때 25분까지 지연시키는 것으로 나타났다. 얼음제거하중 측정결과 발수제를 첨가하지 않은 모르타르는 342N을 발현하였고 발수제를 첨가한 모르타르는 31N을 발현하여 발수제를 모르타르에 첨가하는 경우 얼음제거성능이 감소하였다.


This paper examined the effect of water repellent type and addition among various factors on the deicing performance of cement mortar surface according to incorporation. As a result, the compressive strength of the water repellentcement mortar compared to the cement mortar, and the compressive strength of the oligomer-based water repellent mortar was higher than that of the monomer-based water repellent. The contact angle of the water-repellent mortar was increased compared to the additive mortar, and the oligomer water-repellent agent compared to the monomer-based water-repellent. As a result of measuring the ice formation time of cement mortar due to the mixing of the water repellent, the ice formation was delayed until 25 minutes for mortar to which the water repellent was added. the measurement of the ice attachment load mortar without water repellent with water repellentwhen the water repellent was added to mortar, deicing performance was increased.

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8페로니켈슬래그를 혼입한 황토투수블럭 물성에 관한 연구

저자 : 김순호 ( Kim Soon-ho )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 6호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 607-618 (12 pages)

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본 연구는 황토와 무기질 결합재의 수화반응을 이용하여 빗물저류조용 황토투수블록을 개발한 연구로서 제조과정의 산업부산물인 고로슬래그 미분말과 페로니켈슬래그 순환자원을 골재로 활용하고 황토투수블럭을 제작하여 물성분석을 하였다. 도심지 내 투수성 포장을 확대하고 공극이 막혀 투수기능 상실을 방지하여 우수유출저감용 빗물관리시설에 사용하기 위한 것으로써 도시지역에서 열섬현상과 도심 집중강우에 따른 도로침수 포장체 파손 등이 대한 방안으로 활용이 가능하다.


This study involves the development of a Hwangto permeable block for rainwater storage tanks. The permeable products that form continuous voids between Hwangto binders and aggregates are fine milled slag powder, which is an industrial by-product generated during the production of Hwangto and iron, and ferro nickel slag. The properties of Hwangto permeable blocks were studied using recycled resource aggregates. The target quality is based on KSF 2394. The Hwangto permeable block for a rainwater storage tank is made of water-permeable material, and the permeability of the Hwangto permeable block itself is 0.1mm/sec or higher, with a physical performance of over 5.0MPa in flexural strength and over 20.0MPa in compressive strength. The physical properties of Hwangto permeable block for rainwater storage tanks were researched and developed. In order to prevent flooding due to heavy rain in summer and the urban heat island phenomenon due to depletion of ground water, continuous pores are formed in the block to secure a permeability function to prevent rainwater from accumulating in the pavement of the floor, and to prevent slippage for comfortable and safe storage.

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9양방향 DNN 해석을 이용한 삼성분계 콘크리트의 배합 산정에 관한 연구

저자 : 최주희 ( Choi Ju-hee ) , 고민삼 ( Ko Min-sam ) , 이한승 ( Lee Han-seung )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 6호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 619-630 (12 pages)

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콘크리트의 배합설계와 압축강도 평가는 지속가능한 구조물의 내구성을 위한 기초적인 자료로서 활용되고 있다. 하 지만, 콘크리트 배합설계는 최근 배합요소의 다변화 등의 이유로 인하여 정확한 배합요소 산정이나 기준값 설정에 어 려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 인공지능 기법 중 하나인 딥러닝 기법을 사용하여 삼성분계 콘크리트의 배합요소를 산정하는 양방향 해석의 예측모델을 설계하는 것을 목적으로 한다. 콘크리트 배합요소 산정을 위한 DNN 기반 예측모 델은 층 수, 은닉 뉴런 수를 변수로 한 총 8개의 모델을 사용하여 성능평가 및 비교를 실시하였으며, 이후 학습된 DNN 모델을 사용하여 소요 압축강도에 따른 콘크리트 배합 산정 결과를 출력하였다. 모델의 성능평가 결과, 콘크리트 압축 강도 인자에 대하여 평균 약 1.423%의 오류율을 나타내었으며, 삼성분계 콘크리트 배합인자 예측에 대하여 평균 8.22%의 MAPE 오차를 만족하였다. DNN 모델의 구조별 성능평가 비교 결과, 모든 배합인자에 대하여 DNN5L-2048 모델이 가장 높은 성능을 보였다. 학습된 DNN 모델을 사용하여 30, 50MPa의 소요압축강도를 가지는 삼성분계 콘크 리트 배합표 예측을 진행하였으며, 추후 학습을 위한 데이터 세트 확장과 실제 콘크리트 배합표와 DNN 모델 출력 콘 크리트 배합표 간의 비교를 통한 검증 과정이 필요할 것으로 판단된다.


The concrete mix design and compressive strength evaluation are used as basic data for the durability of sustainable structures. However, the recent diversification of mixing factors has created difficulties in calculating the correct mixing factor or setting the reference value concrete mixing design. The purpose of this study is to design a predictive model of bidirectional analysis that calculates the mixing elements of ternary concrete using deep learning, one of the artificial intelligence techniques. For the DNN-based predictive model for calculating the concrete mixing factor, performance evaluation and comparison were performed using a total of 8 models with the number of layers and the number of hidden neurons as variables. The combination calculation result was output. As a result of the model's performance evaluation, an average error rate of about 1.423% for the concrete compressive strength factor was achieved. and an average MAPE error of 8.22% for the prediction of the ternary concrete mixing factor was satisfied. Through comparing the performance evaluation for each structure of the DNN model, the DNN5L-2048 model showed the highest performance for all compounding factors. Using the learned DNN model, the prediction of the ternary concrete formulation table with the required compressive strength of 30 and 50 MPa was carried out. The verification process through the expansion of the data set for learning and a comparison between the actual concrete mix table and the DNN model output concrete mix table is necessary.

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10ASTM C 642 시험방법을 이용한 구조체 코어공시체와 원주형 공시체의 공극률 비교 평가

저자 : 손정진 ( Son Joeng Jin ) , 김지현 ( Kim Ji-hyun ) , 정철우 ( Chung Chul-woo )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 6호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 631-640 (10 pages)

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최근 국내외 건설 현장에서 불법 가수 및 품질관리 미흡으로 인한 건설재해가 발생되고 있다. 본 연구에서는 현장타설 구조체 콘크리트의 품질관리 상태 및 시공단계에서의 임의가수량 판정을 위한 기준점으로 활용하기 위해, ASTM C 642에서 제안한 공극률 시험방법을 도입하고자 하였다. 이를 위해 코어링 대상의 모사 구조체 콘크리트를 타설하고, 같은 배합을 가지는 콘크리트 원주형 공시체를 함께 제작하여, 코어링 도중 발생한 공극률의 증가 수준에 대한 기초자료를 확보하고자 하였다. 압축강도 및 탄성계수는 코어링을 진행한 시편에서 낮게 나타났는데, 이는 코어링 도중 발생한 미세균열의 영향으로 판단된다. 공극률 측정 결과 각 시편간의 데이터 편차는 1% 미만으로 매우 정확한 값을 도출하였으며, 원주형 공시체와 코어링된 공시체 사이의 공극률 차이는 최대 1.69%로 확인되었다. 이 값을 보정치로 활용하면, 현장 콘크리트와 원주형 콘크리트 사이의 실공극률 추산이 가능하며, 이의 상호 비교를 통해 현장 구조체 콘크리트의 품질관리 상태 및 임의가수량의 판단이 가능할 것으로 확인되었다.


Recently, construction accidents have occurred due to illegal water addition and insufficient quality control at domestic construction sites. In this study, the void content test method proposed in ASTM C 642 was used to provide a reference guideline for evaluation on the quality control status of cast-in-place structural concrete. For this purpose, simulated structural concrete for coring purpose was prepared in addition to the concrete cylindrical specimens with the same formulation, and the changes in compressive strength, elastic modulus, and void content related to coring were evaluated. According to experimental results, the compressive strength and modulus of elasticity were reduced by coring, which was associated with the generation of microcracks during coring. With respect to void content, the difference in void content between the cylindrical specimen and the cored specimen was up to 1.69%. If this value is used as a correction factor, it is possible to estimate the real void content of the cast-in-place structural concrete. By comparing this with the void content obtained from cylindrical concrete specimens, it is possible to evaluate the quality control status and amount of illegal water addition on the structural concrete.

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1초고층 건축물 매트 기초용 고성능 콘크리트 내구성 평가

저자 : 김영봉 ( Kim Young-bong ) , 박동천 ( Park Dong-cheon )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 5호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 425-430 (6 pages)

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초고층 건축물용 매트기초에 사용되는 콘크리트는 시공성 및 품질확보를 위하여 일체타설로 진행되는 경우가 많다. 하지만 일체타설의 경우 수화반응 과정에서 온도균열이 발행할 우려가 높으며 혼화재 치환을 통해 고성능 고내구성 콘크리트 최적배합을 도출할 필요가 있다. 본 연구에서는 저자의 기존연구에서 도출한 최적 고성능 저발열 콘크리트 배합으로 제작된 시험체를 대상으로 염해 및 탄산화, 내황산염에 대한 실험을 실시하고 염소이온 확산계수와 탄산화계수, 황산염에 대한 시멘트 매트릭스의 저항을 정량적으로 평가하였다. 혼화재의 혼입에 의한 잠재수경성 및 포졸란 반응에 의한 높은 저항성을 확인할 수 있었다.

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2황산으로 중화시킨 액상 레드머드를 혼입한 시멘트 페이스트의 수화특성

저자 : 강석표 ( Kang Suk-pyo ) , 홍성욱 ( Hong Seong-uk ) , 김상진 ( Kim Sang-jin ) , 인병은 ( In Byung-eun )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 5호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 431-439 (9 pages)

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본 연구에서는 액상 레드머드를 첨가한 시멘트계 재료의 강도저하를 개선하기 위해서, pH가 10~12인 액상 레드머드(LRM)에 황산을 첨가하여 pH를 6~8로 조절한 중화레드머드(LRM+S)를 제조하였다. LRM과 LRM+S를 각각 시멘트 페이스트에 첨가하여 수화열, 압축강도, 수화생성물을 확인하였다. 수화열 측정결과 LRM을 첨가한 시멘트 페이스트는 Plain와 비교하여 발열량이 낮고 수화속도가 지연되었지만, LRM+S를 첨가한 시멘트 페이스트는 Plain의 수화열 피크와 유사하게 나타났다. 압축강도 측정결과 PS-LRM의 압축강도는 모든 재령에서 Plain의 압축강도보다 저하되었고 28일 재령에서 55% 수준을 나타내었다. 반면에 PS-LRM+S의 압축강도는 Plain의 압축강도와 비교하여 28일 재령에서 유사한 수준을 나타내었다. XRD 분석 결과 PS-LRM는 3일부터 Ca(OH)2 피크가 확인되었지만, PS-LRM+S의 경우 Plain과 유사하게 1시간부터 Ca(OH)2 피크가 나타났다. 따라서 강알칼리성의 액상 레드머드에 황산을 첨가하여 중화레드머드를 제조하여 시멘트계 재료에 첨가하면 강도저하를 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

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3감수제 첨가에 따른 비소성 시멘트 모르타르의 유동성 및 강도 특성

저자 : 장경수 ( Jang Kyung-su ) , 나형원 ( Na Hyeong-won ) , 변희재 ( Byun Hui-jae ) , 형원길 ( Hyung Won-gil )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 5호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 441-450 (10 pages)

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본 연구에서는 순환자원으로 구성된 비소성 시멘트의 유동성 확보를 위해 감수제의 종류 및 첨가율에 따른 비소성 시멘트 모르타르의 유동성과 강도 특성을 분석하였다. 감수제 첨가에 따른 비소성 시멘트의 유동성은 감수제 첨가비율이 높고 플라이애시 치환 비율이 높을수록 유동성은 향상되는 것으로 나타났다. 특히 폴리카르본산계 감수제 첨가 시 소성 시멘트 모르타르보다 유동성 확보에 유리하며, 비소성 시멘트 모르타르의 적정 유동성 확보와 동시에 강도 확보가 가능한 것으로 판단된다. 또한 감수제 첨가에 따른 비소성 시멘트 모르타르는 고칼슘 애시의 치환 비율이 높고 염기도가 높을수록 반응성이 촉진되는 경향이 있는데 급격한 반응 촉진은 오히려 강도저하를 유발할 수 있으므로 목표한 유동성을 만족하는 범위 내에서 적정 배합조건을 도출하였다.

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4BIM 프로그램을 이용한 프리캐스트 콘크리트 전단벽의 모델링

저자 : 문주현 ( Mun Ju-hyun ) , 윤현섭 ( Yoon Hyun-sub ) , 김종원 ( Kim Jong-won ) , 엄병호 ( Eom Byung-ho )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 5호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 451-462 (12 pages)

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이 연구의 목적은 다양한 접합상세를 갖는 프리캐스트 콘크리트(precast concrete, 이하 PC) 전단벽에 대한 BIM 모델링 절차를 정립하는 것이다. 그 결과 스케치업(SketchUp)의 프로그램과 컴포넌트 기능과 IFC(Industry foundation classes)파일 형식을 이용하여 BIM 프로그램에서 사용가능한 PC 전단벽 패밀리 라이브래리를 구축 할 수 있었다. 스플라이스 슬리브, 볼트 또는 용접접합공법을 이용한 PC 전단벽은 BIM 프로그램으로부터 배근된 철근들의 간섭여부와 콘크리트, 철근 및 철재 재료들의 물량을 정확히 평가할 수 있었다. 평가 결과 용접접합 공법을 이용한 PC 전단벽은 판재, 볼트 및 너트를 사용하였음에도 스플라이스 슬리브로 연결된 PC 전단벽에서 사용된 재료들의 전체물량, 경제성 및 환경영향성이 비슷한 수준에 있었다. 결과적으로 볼트 또는 용접접합 공법은 PC 전단벽에서 적용가능성이 높은 공법이며, 특히 시공성까지 고려한다면 스플라이스 슬리브 공법보다도 더 유용한 연결공법이 될 것으로 판단된다.

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5해외 건설산업의 사례에 의한 국내 건설 업종 분류체계의 비교 분석

저자 : 김정욱 ( Kim Jeong-wook ) , 김규용 ( Kim Gyu-yong ) , 최민수 ( Choi Min-soo ) , 남정수 ( Nam Jeong-soo ) , 이상수 ( Lee Sang-soo )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 5호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 463-471 (9 pages)

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건설업은 타 업종에 비하여 정보비대칭 문제가 복잡하게 산재하고 있는 구조를 갖고 있으며, 현행 국내 건설업 등록과 관련된 건설업종 분류 체계는 신설, 통합, 폐지 등의 과정을 거치면서 종합건설업과 전문건설업으로 구분하여 통ㆍ폐합을 추진하고 있다. 건설업 업종분류체계는 건설시장에 진입하는데 지침이 되고, 건설수요자가 적정한 서비스를 제공할 수 있는 공급자를 선정하는데 기준이 될 수 있기 때문에 건설업등록제도의 운용 목적이나 취지로 판단할 때, 건설업종 분류 체계를 합리적으로 검토하여 설정되는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 국내의 건설업 등록 업종 분류체계에 관한 리스크 요인을 고려하여 개선 가능성을 검토하고자 하는데 목적이 있다. 이를 위하여 일본, 미국, 호주 등의 해외의 건설업 면허나 등록제도에서 운영하고 있는 건설업종 분류 체계에 대한 사례 조사를 수행하여 이를 국내 업종 분류 체계와 비교하여 시사점 및 개선 방향에 대하여 검토하였다.

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6AHP 기법을 이용한 건축분야 BIM 활성화 방안 연구

저자 : 김진호 ( Kim Jin-ho ) , 황찬규 ( Hwang Chan-gyu ) , 김지형 ( Kim Ji-hyung )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 5호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 473-483 (11 pages)

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BIM(Building Information Modeling : 건설정보모델)은 건설 산업의 전 생애주기 동안의 정보를 관리 할 수 있는 기술로써 생산성 향상 및 건설 산업 전 분야를 통합할 수 있는 플랫폼 역할을 할 수 있어 건설 분야에서 주목 받고 있다. 현재 BIM은 선진국을 중심으로 활발히 적용되고 있으며 다양한 해외 건설현장에서 공기단축 및 예산 절감효과로 점차 활용이 늘어나고 있는 추세이다. 그러나 아직까지 국내 건설 분야에서는 제도적인 기반이 미약하고 기술적인 한계로 인해 BIM의 활용이 미진한 상황이다. 이러한 생산성이 우수한 BIM의 국내 조기 정착을 위해서는 다양한 활성화 방안과 제도적 기틀이 마련되어야 할 것이다. 따라서 본 연구는 BIM의 국내 정착 및 활성화를 위한 연구의 일환으로 건설 산업발전에 필요한 다수의 핵심 중요요인들을 AHP 기법을 활용한 브레인스토밍과 전문가 설문조사를 통하여 도출하고, 요인별 상대적 중요도를 분석하여 활성화 방안을 제시하였다. 또한 전문가 집단의 사전 설문조사를 통해 핵심 중요요인을 3계층으로 구분하여 계층1 3개 항목, 계층2 9개 항목, 계층3 27개 항목을 도출하였으며 쌍대비교를 통한 우선순위 분석을 수행하였다. AHP 분석결과, 계층 1에서는 정책적 측면 요인의 상대적 중요도 가중치가 가장 높았으며, 계층 2에서는 정책적 측면의 정책요인, 계층 3에서는 대가기준 및 인센티브제 도입 요소가 가장 중요하다고 평가되었다. 이와 같은 결과는 연구개발이나 기업의 혁신보다 BIM을 활성화하기 위해 기본바탕이 되는 정책적인 지침이나 제도의 중요성이 상대적으로 매우 높게 나타난 것이고, 공공기관의 정책적인 제도 마련이 무엇보다 선행되어야 한다는 평가이다. 따라서 정책적인 제도나 지침 마련이 우선되어야만 다음 활성화 단계로 발전할 수 있을 것으로 판단된다. BIM 기술의 활용은 건설 산업의 생산성 향상 뿐 아니라 스마트 건설 로써의 성장 및 발전에도 크게 기여 할 것 이다. 중앙정부, 관련 기초 지자체, 관련 공공기관 등에서 BIM 활성화 방안 정책 수립 시 본 연구 결과가 유용한 정보로써 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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7활동기준원가계산을 이용한 모듈러 건축 프로젝트의 품질관리방안

저자 : 이정훈 ( Lee Jeong-hoon )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 5호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 485-496 (12 pages)

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모듈러 건축프로젝트는 공장제작을 통해 기존 건축공사보다 품질관리에 유리하다. 하지만, 품질관리활동에 대한 명확한 기준과 정의가 확립되지 않아 품질관리비용 규모의 적절성을 판단하기 어렵고, 프로세스 단계별 품질관리활동을 구분하는 데 어려움이 있다. 이에, 본 연구에서는 활동기준 중심의 품질관리활동 분류방안을 제시하였으며, 품질비용을 PAF기준에 따라 분류하여 추후 해당 비용 및 활동이 품질관리에 얼마나 효과적인지 확인할 수 있는 방안을 제시하였다. 본 연구는 추후 모듈러 건축프로젝트 단계별 품질관리활동을 정의하고 이에 따른 비용 분배 적절성을 판단하는 근거자료와 데이터베이스를 추구하는데 활용될 수 있다.

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8전문건설업 대업종화 적용에 있어 도장, 조경공사의 특수성을 고려한 업종분류체계의 제안

저자 : 김정욱 ( Kim Jeong-wook ) , 김규용 ( Kim Gyu-yong ) , 최민수 ( Choi Min-soo ) , 남정수 ( Nam Jeong-soo ) , 이상수 ( Lee Sang-soo )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 5호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 497-506 (10 pages)

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최근 전문건설업종의 대공종화/대업종화가 진행되고 있으며, 건설공사의 기술적인 전문성을 고려하지 않은 채 전문건설업종을 편리에 따라 통합·신설하고, 고유의 업종을 폐지하는 방향으로 추진하고 있어서 건설산업 생산구조에 혼란을 초래하며, 업종 단순화만을 목표로 하여 설득력이 떨어지므로 전문건설업의 세부 공종 특성에 따라 재편 방안을 검토하는 것이 바람직하다고 판단된다. 본 연구에서는 전문공사업의 전문성에 대한 특수성을 고려한 합리적인 분류체계의 개편을 검토하기 위하여 도장공사, 조경공사의 사례를 대상으로 공사의 구분, 주요 업무내용 및 특성, 기술적 전문성, 대업종화에 대한 문제점을 분석하였다. 이를 바탕으로 현행 전문건설업 업종분류체계 개편 시 고려하여야 할 사항을 도출하고 합리적인 업종별 개편방안을 제시하고 한다.

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9부착 유형에 따른 준불연 복합단열판 전단성능평가

저자 : 최기선 ( Choi Ki-sun ) , 오근영 ( Oh Keunyeong ) , 박금성 ( Park Keum-sung ) , 하수경 ( Ha Soo-kyung )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 5호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 507-518 (12 pages)

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본 연구의 목적은 부착 유형에 따른 준불연 복합단열판의 전단성능을 평가하여 외단열시스템의 구조설계법을 개발을 위한 기초자료를 확보하고자 한다. 준불연 복합단열판을 콘크리트와 동시 타설한 방법, 접착 모르타르를 활용하여 전면도포방식와 점·테두리 접착방법 등을 적용하여 전단성능을 실험적으로 평가하였다. 전단성능평가 결과, 동시 타설방법과 전면도포방식의 전단내력은 거의 유사하였고 점·테두리 접착방식은 약 80% 정도 수준이었다. 또한, 동시 타설방법은 접착 모르타르를 사용하는 방법에 비하여 외단열 시스템으로 적용할 경우 구조적·시공적으로 유리할 것으로 판단된다.

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10SMART 프레임의 공기단축 효과 분석 - 대형 물류창고 사례 -

저자 : 김도영 ( Kim Doyeong ) , 지우민 ( Ji Woomin ) , 임지영 ( Lim Jeeyoung )

발행기관 : 한국건축시공학회 간행물 : 한국건축시공학회지 (JKIBC) 22권 5호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 519-530 (12 pages)

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인터넷 상거래가 증가함에 따라 전세계적으로 대형 물류 건물의 건설이 증가하고 있다. 이들 건축물은 대부분 장경간중 재하의 특성을 가지고 있으며 빠른 시공을 위해 핀조인트 구조인 PC 공법을 적용한다. 그러나 핀조인트 구조는 시공 안전성 및 구조적 안정성으로 인해 PC 부재의 설치에 많은 제약이 있어 시간과 비용이 많이 소요된다. 이러한 제약과 문제점을 해결하기 위해 PC 부재 사이의 철골 조인트로 연결된 구조 프레임인 SMART frame이 개발되었다. SMART frame에 대한 많은 연구가 진행되었으나 공기 측면에 대한 영향은 분석되지 않았다. 본 연구의 목적은 장경간 중재하 물류창고시설에 대한 SMART frame의 공기단축 효과를 분석하는 것이다. 본 연구를 위해 기존 PC 공법에 의해 건설된 사례현장을 선정하여 SMART frame 설치 시뮬레이션과 시간 단축을 비교하였다. 그 결과, 기존 PC설치공기의 약 48%의 수준으로 약 4개월이 단축 되었다. 추후 대형물류센터 프로젝트 진행 시 SMART frame을 적용한다면 기존 PC공법 대비 획기적인 공기단축의 효과를 가질 것으로 기대된다.

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