공동주택 리모델링 도면검토 자동화 시스템
Automated Evaluation of Floor Plans for Remodeling of Apartment Housing
- 주제(키워드) 공동주택 , 리모델링 , 자동화 평가
- 주제(DDC) 720
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 김진영
- 발행년도 2022
- 학위수여년월 2022. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 스마트융합건축학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000031766
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
국내 공동주택의 경우 대부분 내력벽 구조를 채택하고 있다. 따라서 리모델링 시 내력벽 철거 및 신설 등의 수정이 필연적으로 발생하기 때문에 설계안 단계에서 구조 검토의 필요성이 대두되고 있다. 하지만 리모델링 사업 초기 단계에서는 도면이 구체화된 상태가 아니기 때문에 구조해석이 어려우며, 다양한 설계안이 제안되어 제한된 인력으로 한정된 시간 내 모든 양을 소화하기 힘든 실정이다. 따라서 본 연구에서는 리모델링 초기 단계의 평면도를 활용하여 설계단계에서 고려할 수 있는 구조안전성에 대한 지표들을 실시간 수준의 속도로 제공하는 자동화 응용 프로그램을 개발하여 설계안의 합리성 및 불합리성을 설득할 수 있는 근거를 제공하며, 이를 통해 합의 설계안 도출 단계에서 있어 공동주택과 관련된 이해관계자들이 보다 신곡하게 의사 결정을 하게 한다. 개발된 자동화 프로그램은 다수의 설계안에 대하여 리모델링전, 후 평면도를 입력한다. 이후 개발된 알고리즘에 따라 평면도로부터 벽체를 인식하고, 내력벽과 비내력벽 및 슬라브와 같은 요소들을 분할 인식하여 건물의 하중을 계산한다. 이러한 과정을 통해 내력벽의 제거, 신설, 유지된 벽량을 포함하여 평면도 상 중첩된 각 벽체의 시각화 및 그 치수, 강성 및 리모델링 전후 평면도의 비틀림 저항 및 DCR과 같은 다양한 결과값을 출력한다. 이를 검증하기 위해 실제 리모델링 프로젝트 사례 연구를 수행하고, 그 결과를 기존 수작업 및 정밀 구조해석의 결과와 비교한다. 개발된 프로그램은 내력벽의 벽량을 산출하였으며 해당 수량의 오차는 2~4%수준으로 나타났으며 처리 속도는 거의 7배 빠르다. 또한 내력벽, 비내력벽 및 슬라브를 비롯한 각각의 요소들을 구분하여 인식하는 데 성공하였다. 프로그램이 계산한 하중은 정밀 구조해석에서 계산된 하중과 5%수준의 오차를 나타냈다. 리모델링 전후의 평면도를 동시에 입력하여 내력벽의 변화를 파악하였으며, 벽량정보 및 강성, DCR등의 지표를 계산하였다. 또한 이러한 값들을 기존 리모델링 단지의 데이터베이스와 비교하여 어느 정도 수준에 위치하는지 파악할 수 있다. 결과적으로 개발된 자동화 프로그램을 통해 리모델링 프로젝트의 초기 단계에서 설계안의 합리성 및 불합리성에 대한 근거를 제공하여 합의 설계안 도출 프로세스가 가속화될 것으로 예상된다.
more목차
1. 서론 1
1.1. 연구 배경 1
1.2. 연구 목적 3
2. 문헌 고찰 4
3. 프로그램 개요 7
3.1. 개발 도구 7
3.2. 도면 이미지 전처리 8
3.3. 프로그램 설계 10
3.4. 알고리즘 11
3.4.1. 내력벽 11
3.4.2. 하중 계산 15
4. 구조분석지표 19
4.1. 벽량 19
4.2. 구조성능 20
4.3. Demand-Capacity Ratio 22
4.3.1. 건물의 총 하중 22
4.3.2. 내력벽 수직하중 부담률 26
4.3.3. 기초 수직하중 부담률 28
4.3.4. 내진성능 부담률 30
4.4. 통계 39
5. 사례분석 결과 43
5.1. 벽량 43
5.2. 구조성능 45
5.3. Demand-Capacity Ratio 47
5.3.1. 내력벽 수직하중 부담률 47
5.3.2. 기초 수직하중 부담률 50
5.3.3. 내진성능 부담률 51
6. 결론 54
7. 참고문헌 55
8. 부록 58
8.1. 등분포적재하중 58
8.2. 사례단지A 양적정량지표 데이터 60
