공동주택 리모델링 사업 초기단계 골조 해체량 및 보강물량 자동산정 시스템
Automatic calculation system for the amount of structure demolition and reinforcement in the initial design stage
- 주제(키워드) 공동주택 리모델링 , 내력벽 철거 , 슬래브 철거 , 골조 보강물량 자동화 산정 시스템 , MATLAB
- 주제(DDC) 720
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 김진영
- 발행년도 2024
- 학위수여년월 2024. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 스마트융합건축학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000033937
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
국내 공동주택의 노후화가 진행됨에 따라 리모델링, 재건축과 같은 정비 사업이 각광받고 있다. 하지만 1기 신도시의 경우 지역별 상한 용적률 기준을 넘는 사례가 많아 재건축을 추진할 수 없는 단지가 대부분이다. 이에 리모델링을 추진하는 단지가 증가하고 있으나, 구조검토를 배제한 설계안으로 사업이 추진되어 사업이 지연되는 경우가 발생하고 있다. 리모델링 사업 초기 설계안이 도출되는 과정에서 대부분 단위세대 평면계획에 치중되어 설계안이 도출된다. 이러한 설계안을 기반으로 사업을 진행하게 될경우 골조 철거량이 많이 발생하여 사업이 표류 및 지연되는 사례가 증가 하고 있다. 반복되는 설계안의 변경으로 인한 사업추진 기간의 증가로 사업비가 증가하며 이는 사업성 저하와 직결된다. 특히 철거량이 많이 발생할 경우 골조 보강물량이 증가하여 공사비에 큰 영향을 미치며 건축물의 구조 안정성에도 영향을 줄 수 있다. 사업추진의 표류 및 지연을 방지하기위해 설계안의 기본적인 구조성능을 검토할 수 있는 의사결정 보조지표가 필요하나 관련 연구는 미미한 것으로 확인되었다. 이에 본 연구에서는 리모델링 사업 초기 설계안을 분석하여 리모델링을 통해 평면 변경 시 발생되는 내력벽 철거에 따른 슬래브 철거량 및 골조 보강물량의 구조적 지표를 자동으로 산정되는 프로그램을 개발하였다. 리모델링 전후 슬래브의 모멘트 비교를 통해 내력벽 철거로 인해 건축물 내 슬래브를 지지하는 지점이 변경되어 필요한 철근배근의 형식이 변화할 경우 슬래브를 철거 혹은 보강하는 방식으로 알고리즘을 구축하였다. 이후 신구 골조 접합부의 골조 보강물량과 기존 골조 내력 부족에 의해 발생하는 골조 보강물량을 관련 산출서와 상세도를 분석하여 도출된 산출식에 대입하여 계산하였다. 리모델링 전후 계산된 슬래브의 모멘트 부호 정확도는 90% 이상, 슬래브 철거범위는 80% 이상, 신구 골조 접합부 보강물량은 90% 이상의 정확도를 나타냈다. 결과적으로 프로그램을 통해 도출된 슬래브 철거범위와 보강물량은 리모델링 사업 초기 설계안을 결정하는 지표로 활용되고 리모델링 사업추진 프로세스를 가속화 할 수 있을 것으로 사료된다.
more목차
제1장 서론 1
1.1 연구의 배경 1
1.2 연구의 목적 및 방법 3
1.3 연구의 절차 5
제2장 예비적 고찰 7
2.1 공동주택 리모델링 연구 7
2.2 건축물 슬래브 해석 연구 9
2.2.1 슬래브의 휨 모멘트 계산 9
2.2.2 슬래브의 철거 여부 판별 10
제3장 프로그램 개요 11
3.1 개발도구 11
3.2 도면 전처리 및 재구성 12
제4장 슬래브 철거범위 산출 16
4.1 슬래브 철거범위 산출 프로세스 16
4.2 모멘트 및 슬래브 철거량 산정을 위한 사전조건 설정 18
4.2.1 모멘트 계산을 위한 사전조건 18
4.2.2 슬래브 철거범위 도출을 위한 사전조건 21
4.3 모멘트 계산 알고리즘 개발 24
4.4 슬래브 철거범위 및 철거량 산출 알고리즘 개발 28
4.5 모멘트 계산, 슬래브 철거범위 산출결과 검증 32
4.5.1 모멘트 계산 결과 검증 32
4.5.2 슬래브 철거범위 및 철거량 검증 결과 34
제5장 골조 보강물량 산출 36
5.1 골조 보강물량 산출 프로세스 36
5.2 골조 보강물량 산출 범위·항목 도출 38
5.3 산출식 도출 39
5.3.1 신구골조 접합부 보강물량 산출식 도출 39
5.3.2 기존 골조 내력부족 부위 보강물량 산출식 도출 47
5.4 골조 보강물량 산출 알고리즘 개발 51
5.4.1 골조 보강물량 산출알고리즘 개발 프로세스 51
5.4.2 부재의 형태 및 골조 존치 여부에 따른 구분 53
5.4.3 접합부 길이 및 개소 도출 알고리즘 개발 54
5.4.4 신구골조 접합부 보강물량 산출 알고리즘 개발 56
5.4.5 기존골조 내력 부족 부위 보강물량 산출알고리즘 개발 61
5.5 골조 보강물량 산출결과 및 검증 64
5.5.1 골조 보강물량 산출결과 64
5.5.2 골조 보강물량 검증 65
제6장 결론 67
제7장 참고문헌 69
