Pre-Engineered Metal Building System : Overview and Application
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(2) PEB 시스템의 개요 및 적용사례. PEB는 크게 3개의 Part로 구성된다. ∙ Main Frame : 건물의 주요 구조체를 형성하는 기둥(Column), 보(Rafter) ∙ Seocndary : Z-Shape으로 외벽마감 처리를 위. ∙ Rafter 건축의 기둥과 함께 기본 골격을 이루는 보. 수 평의 Flange와 경사진 Web구조로 구성 ∙ Haunch. 한 중도리재 역할 및 외부하중을 Main에 전달. 기둥과 보가 만나는 부분으로 가장 춤이 크며,. 하는 기능을 가진 Purlin, Girt. 가장 모멘트(Moment)가 많이 걸리는 부분.. ∙ Bracing : 길이방향 외부하중에 저항. ∙ Roof purlin 보 위에 마감재 지지를 위한 2차부재이며, Z형. 기존의 일반철골구조는 응력이 가장 크게 발생하 는 부분에서 결정되는 부재의 크기를 동일하게 적용 하는 반면에 PEB는 이러한 비효율적인 요소를 제거 (응력이 크게 발생하는 부분에는 크고 두꺼운 부재. 태의 냉간성형강. ∙ Clear Span 기둥 사이의 사용 가능한 최대한의 공간. ∙ Clear Height. 를, 작게 발생하는 부분에는 작고 얇은 부재를 반영). 보의 하단과 바닥사이의 순수한 가용 공간이며,. 하여 응력분포에 따라 구조적으로 안전하면서도 경. 설치 등의 배치를 위한 소요공간.. 제적인 시스템을 구현한다. 따라서 PEB는 <그림 1>과 같이 변단면의 형상을 나타내며, 기존의 일반철골구조보다 복잡한 구조설 계 절차를 거쳐야 하는데 이는 소프트웨어의 발전에 따라 전문 기술력이 확보되었기에 가능해 진 것이다.. ∙ Eave Height 건물 길이방향 외벽의 Panel 내부 끝점까지의 거리. ∙ Bay Spacing 주기둥의 기준선간 종방향의 거리. ∙ Roof System 지붕의 마감재를 의미하며 Sandwich Panel, 홑강판, 슬레이트 등이 사용. ∙ Wall System 벽체의 마감재를 의미하여 Sandwich Panel, 홑강판, 조적 및 슬레이트 등이 사용.. 2.1.1 경제성 기존의 일반철골구조는 주로 일반 열연 H형강을 <그림 1> PEB시스템의 구성. 사용하였으나, 열연 형강의 특성상 강재의 과도한 사용은 불가피하다. 이에 반해 PEB는 건물의 모멘. ∙ Rigid Frame. 트 다이어그램(Moment Diagram)에 따라 Web,. 내부기둥이 없는 구조이며 수평 혹은 경사진 보. Flange의 폭, 두께를 조절하여 강재의 사용을 절감. 와 기둥으로 구성.. (구조적으로 문제가 없는 부분은 생략)하여 PEB의. ∙ Continuous Beam Frame. 경제성을 도모할 수 있다. PEB는 일반강재보다 1.3. 외부 기둥과 보 사이에 내부 기둥을 넣은 형태.. 배의 고장력강(SM490A)을 원재료로 사용함으로써. 내부 기둥과 보는 강접으로 연결되며 외부 기둥. 구조체의 경량화를 극대화하고 건물 하부 기초에 소. 의 하중부담을 내부 기둥이 덜어주는 형태.. 요되는 비용을 부수적으로 절감할 수 있다. 뿐만 아. 한국공간구조학회지 _ 13.
(3) 박만우․도병호. 니라 마감을 위한 중도리 부재(Purlin, Girt)는 Z형 상으로서 겹침 연결이 가능하여 연속보의 구조가 가 능하므로 일반철골구조에서 사용하는 C형강 대비 철 골 소요량을 감소시킬 수 있다.. 2.2 건축물 형태별 유형 2.2.1 Rigid Frame (RF) RF Type은 최대 90m까지 Clear Span 확보가 가 능하며 사용자의 필요와 요구에 따라 내부 공간을 맘껏 활용할 수 있는 뛰어난 기능성이 특징이다. 또. 2.1.2 공간 활용성. 한 크레인 및 각종 부가 하중에 대한 유연한 기능이. 부재의 춤(Depth)을 자유롭게 조절할 수 있으므 로 장스팬의 건물에도 복잡한 Truss를 사용하지 않. 우수하여 공장, 체육관, 격납고, 창고 등에 널리 활 용되는 공법이다.. 고 가장 경제적이고 간단하게 최대 공간을 확보 할 수 있으며, 내부에 기둥 없이 건물 폭 120m까지 가 능하다. 이러한 내부에 기둥이 없는 건물의 설계, 시 공이 PEB로 간편하고 신속하게 해결될 수 있게 됨 에 따라 창고, 체육관, 공장 등 내부 공간을 최대한 활용하여야 하는 건축물에서 공간의 효율성을 다양 하게 발휘 할 수 있게 되었다.. 2.1.3 공기 단축 기존 일반철골구조가 대부분 현장 작업으로 이루 어지는 반면 PEB는 모든 부재를 공장 제작하고, 현 장에서는 Bolt조립 만으로 이루어지도록 하여 공기 를 대폭 단축(일반철골구조보다 약 30%의 공기 단 축), 공사비의 절감뿐 아니라 현장 시공 오차를 사전 에 방지함으로서 고품질의 시공이 가능하다. <그림 2> 안산 화물터미널 소화물 창고 <표 1> PEB와 일반철골구조의 비교 구분. PEB. 일반철골구조. ․ 구조적으로 간단 ․ 전용 프로그램 사용 ․ 구조설계 시간이 단축 ․ 시공성 우수. ․ 구조적으로 복잡 ․ 범용 프로그램 사용 ․ 구조설계 시간이 길고 ․ 시공성 복잡. ․ 변단면 부재 사용 ․ 동일 단면 부재 사용 ․ 응력상 필요한 사이즈 ․ 최대 응력에 견디는 로 설계/제작 사이즈로 설계/제작 경제성 ․ 부재의 절감효과 ․ 부재의 손실 과다 ․ 일반강재 사용(SS400) ․ 고강도 강재 사용(SM 을 기본 490A)을 기본 ․ 상부구조의 경량화에 ․ 상부구조의 경량화 제한 ․ Z-Purlin 사용 ․ 연속보 사용이 가능. 14 _ 제 14권. ․ C-Purlin 사용 ․ 연속보 적용이 불가능. 제1호 통권 55호, 2014. 3. 2.2.2 Continuous Beam (CB) CB Type은 용도에 따라 내부 기둥 간격을 자유롭 게 선택할 수 있으며 산형 연속골조와는 대조적으로 홈통이 양 옆에 있기 때문에 건물의 누수나 결로가.
(4) PEB 시스템의 개요 및 적용사례. 2.2.4 전체 또는 일부 중2층 TYPE. <그림 3> 여주 E-Mart 물류창고. 없는 것이 장점이다. 특히 최대 240m까지 내부 공간 을 활용할 수 있어 물류센터, 공장, 상업용 빌딩, 쇼 핑센터 등 대규모 건축물 시공에 적합한 공법이다.. 2.2.3 Lean-To (LT) <그림 5> 르노삼성자동차 함안물류센터. 사용 용도에 알맞게 PEB 건물의 부분 또는 전체 공간에 2층 및 3층을 적용시킬 수 있다. 2.2.5 크레인 설치 TYPE. <그림 4> 서림목재 발안공장. LT Type은 기존 건물에 연결되는 부속 건물을 시 공하는데 적합한 공법이다. Endwall, Sidewall 어느 방향으로도 연결이 가능하며, 높이도 자유롭게 선택 할 수 있다. 특히 건축할 대지의 평면이 복잡하거나 협소할 경우 토지 활용 효과를 거둘 수 있다.. <그림 6> 금강기계(주) 경주 외동공장(100톤 크레인). 한국공간구조학회지 _ 15.
(5) 박만우․도병호. 물류창고 및 공장에서 중량물을 이동 시키기 위해 크레인은 필수적인 요소이다. 동부제철(주) PEB는 브 라켓(Bracket)을 이용하여 50톤 크레인까지 설치할 수 있으며, 크레인 지지용 독립 기둥을 이용할 경우 100 톤 이상의 크레인도 설치가 가능하다.. 2.3 PEB 업무 FLOW PEB는 ‘영업 → 엔지니어링 → 수주 → 생산 → 시공’의 업무 Flow를 가지며, 각 파트별 업무는 전 체 업무 흐름과 팀 간의 유기적인 정보 공유가 가장 중요하다. 단계별로 정보의 변동이 수시로 발생할 수 있고 사소한 정보의 누락은 현장에서 치명적인. <그림 8> PEB 생산데이터 프로세스. 철판 소재 가공에는 Main frame 소재와 Secondary 소재가 있으며, 각각 다음의 그림과 같다.. 문제가 될 수 있기 때문이다. 동부제철(주) PEB는 제품을 생산, 판매할 수 있을 뿐 아니라 타 제품과 달리 설계반영을 위한 엔지니어링, 시공 단계까지 건설업의 특성도 함께 가지고 있으며 엔지니어링 파 트에서는 KS기준과 ISO9001 품질 규정에 의한 효율 적인 설계를 수행하고 있다.. 2.3.1 엔지니어링 <그림 9> Main frame 소재. <그림 7> PEB 전용 구조설계 소프트웨어. 2.3.2 생산 PEB 생산데이터 프로세스는 다음의 그림과 같다.. 16 _ 제 14권. 제1호 통권 55호, 2014. 3. <그림 10> Secondary 소재. PEB 철골제작 공정은 Main Frame와 Secondary part가 있으며, 각각 다음의 그림과 같다..
(6) PEB 시스템의 개요 및 적용사례. ① Skelp: Flange 제작. ② Plasma: Web 절단. ③ Conrac: 자동용접. ④ Attach. ⑤ 수동용접. ⑥ 하도도장. <그림 11> Main Frame Part. ① Uncoiler. ② Punching-1. ③ Punching-2. ④ Forming-1. ⑤ Forming-2. ⑥ 출하대기. <그림 12> Secondary Part. <그림 13> Shiploose Part. 한국공간구조학회지 _ 17.
(7) 박만우․도병호. ① Anchor 시공. ② 자재 현장반입. ③ 자재 선별작업. ④ 부재 지상조립. ⑤ Bolt Impact. ⑥ Bolt Torque 검사. ⑦ Erection. ⑧ 설치완료. ⑨ 판넬설치 후 전경. <그림 14> PEB 시공 공정. PEB 품질 관리는 ISO9001, 2000에 입각한 동부 제철(주) PEB 품질 매뉴얼에 의한 제작방식으로 용. 질 매뉴얼의 Fabrication Tolerances 관리에 입각 하여 제작이 진행된다.. 접 관리 기준은 AWS D 1.1(American Welding Standard), FSD(Fabrication Shop Drawing), NPD. 2.3.3 시공. (Non-Picture Drawing)이며, 제작 공차기준은 품. PEB 시공 공정은 위의 그림과 같다.. <그림 15> 국책R&D사업 참여. 18 _ 제 14권. 제1호 통권 55호, 2014. 3.
(8) PEB 시스템의 개요 및 적용사례. <그림 16> 평택미군기지 조감도(출처: 주한미군기지 이전사업단). 2.3.4 연구개발. 도 부터는 용산기지이전사업(YRP: Yongsan Relo-. 최근 기상이변으로 인한 폭설, 폭우 및 태풍에 의. cation Plan)에 따른 ‘미군기지 건설 원년’이라는 이. 한 피해가 빈번하고, 농촌시설물에 대한 재해예방의. 야기가 나올만큼 주한미군기지 이전사업에 따른 공. 필요성에 따라 국토교통부(국토교통과학기술진흥원). 사가 본격화에 따라 국내 건설업계의 활성화에도 크. 국책 R&D사업(’08~’10, 전북대학교 주관)이 진행되. 게 기여할 것으로 기대하고 있다.. 었다. 기상이변 자연재해 극복을 위한 장경간 초경 량 철골구조 농촌시설물 개발과 활용을 목적으로 하. 3.2 자재납품 인증 및 주요실적. 는 사업단에서 동부제철㈜는 기존의 산업시설에서. 주한미군기지 이전사업에는 99개품목 국내외 123. 많이 각광 받고 있는 PEB를 활용한 축사 및 창고 개. 개 업체가 건설자재를 납품하고 있으며, 국방부는. 발에 역점을 두고 협동연구기관으로 참여하였다. 특. 매년 국산화 건설자재 전시회 개최를 통하여 외국산. 히 PEB 시스템의 골조성능 평가는 국내에서도 처음. 수입대체 효과 1,600억원 절감의 효과를 기대하고. 으로 실시되어 국내 기술력의 우수성을 입증하는 계. 있다. 동부제철(주)는 미 극동공병단으로부터 PEB. 기가 되었다.. 자재공급을 승인(국내 1개사: 동부제철(주), 국외 44 개사) 및 SSSMR 자재공급 승인(국내 3개사, 국외. 3. PEB시스템 적용사례(주한미군기지 이 전사업). 100여개사)을 득하였으며, 검증된 통합관리체계(엔 지니어링, 생산/품질, 시공)에 의하여 자재 국산화에 크게 기여하고 있다. 주한미군기지 이전사업에서는. 3.1 개요. 이미 구조적 성능과 경제성이 검증된 PEB시스템을. 국방부 보도에 따르면 현재 주한미군기지 이전사. 표준화 적용하고 있으며, 관련 자재의 납품을 위해. 업은 총 49개 프로젝트의 실시설계가 완료되었으며,. 서는 통합관리 체계능력 및 각종 성능평가 결과유지. 25개의 프로젝트가 착공한 상태이다. 전체적으로 약. 등을 제한적 요건으로 갖추기를 요구하고 있다. 국. 60%의 진척율을 나타내고 있으며 2016년까지 완료. 내 건설시장의 경우 그 환경적 특성상 가격경쟁 입. 목표에 따라 순탄하게 진행되고 있다. 특히 2013년. 찰에 의해 최저가 업체를 우선적으로 선정하는 반. 한국공간구조학회지 _ 19.
(9) 박만우․도병호. <그림 17> PEB/SSSMR 자재공급 승인, 동부제철(주). 면, 주한미군기지 이전사업에서는 시공사 선정전 발. 관리감독하고 있다. 이는 보다 효율적이고 안전한. 주처인 주한미군기지 이전사업단(국방부)에서 자재. PEB시스템의 적용을 위해 국내 건설시장에서도 충. 공급 승인 절차를 통하여 엄격하게 입찰참여를 제한. 분히 고려할 만한 사항이다.. 하고 고품질의 제품으로 시공하도록 시스템화하여 <표 2> 주한미군기지 이전사업 주요실적, 동부제철(주) NO. PROJECT. ITEM. YEAR. 1. FY10 MCA PN 56656 CONSOLIDATED VEHICLE MAINTENANCE SHOP HUMPHREYS. PEB SSSMR. 2011. 2. FY10 MCA PN 58399 VEHICLE MAINTENANCE FACILITY HUMPHREYS. PEB SSSMR. 2011. 3. CY08 ROKFC A08R612 AIRCRAFT MAINTENANCE HANGAR HUMPHREYS. SSSMR. 2011. 4. CY09 ROKFC IN-KIND F09R600 MAINTENANCE COMPLEX, ACCESSORY SHOP KUNSAN. SSSMR. 2011. 5. SENIOR LEADERS QUARTERS COMPLEX WITH UNDERGROUND PARKING HUMPHREYS. SSSMR. 2012. 20 _ 제 14권. 제1호 통권 55호, 2014. 3.
(10) PEB 시스템의 개요 및 적용사례. 6. CY10ROKFC, F10R609 CONSOLIDATED RAPCON/AIRFIELD MANAGEMENT/TOWER FACILITY OSAN AIR BASE. SSSMR. 2012. 7. FY12OMS, SMYU11-8602 REPLACE ROOF HIGHSCHOOL, B470-B473 OSAN AIR BASE. SSSMR. 2012. 8. REPAIR STORM DAMAGED ROOF SYSTEM AT BLDG. #911, #915, #1305 KUNSAN AIR BASE. SSSMR. 2012. 9. CY11 ROKFC IN-KIND, PN A11R602 VMF090, HBCT VMF's 1 USAG HUMPHREYS. PEB STEEL. 2013. 10. CY10 ROKFC IN-KIND, PN A10R113, HQ070 CONSOLIDATED HBCT HQ USAG HUMPHREYS. SSSMR. 2013. 11. CY11 ROKFC IN-KIND, PN A12R663 VMF091 HBCT VMF’s II, USAG HUMPHREYS. PEB STEEL. 2013. 한국공간구조학회지 _ 21.
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관련 문서