• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.189-197
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• 2012

벽식 스틸하우스 벽체의 구조재로 적용되어 오고 있는 박판냉간성형형강 스터드의 경우 열교현상에 의한 단열상의 문제를 가지고 있기 때문에 추가적인 단열재의 사용이 요구된다. 이러한 단열 문제를 해결하기 위하여 웨브에 슬릿이 배치된 냉간성형강 단열스터드가 개발되었다. 그러나 슬릿의 배치로 인하여 단면강도 산정은 대단히 어려운 문제점이 되고 있다. 본 논문에는 단열스터드의 압축강도 및 구조적인 거동에 대한 실험 및 해석적인 연구결과를 기술하였다. 슬릿의 길이, 간격 및 배열형태를 달리하는 세 종류의 단열스터드에 대한 압축실험을 단면의 파괴 시까지 수행하였으며, 실험 및 해석결과에 근거하여 복부에 슬릿이 있는 냉간성형강 스터드에 적용하기 위한 단순한 형태의 강도 산정방법을 제안하였다. 제안된 강도산정법에서는 단열스터드를 등가두께의 슬릿이 없는 일반스터드로 대치하고, 이 등가단면에 직접강도법을 적용하여 단열스터드의 공칭압축강도를 산출한다. 제안된 강도산정방법은 단열스터드 실험결과와 비교하여 검증하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제16권6호
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• pp.657-679
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• 2014

This paper describes a series of compression tests performed on cold-formed steel channel sections with perforations in the web (thermal studs) fabricated from a galvanized steel plate whose thickness ranged from 1.0 mm to 1.6 mm and nominal yield stress was 295 MPa. The structural behavior and performance of thermal studs undergoing local, distortional, or flexural-torsional buckling were investigated experimentally and analytically. The compression tests indicate that the slits in the web had significant negative effects on the buckling and ultimate strength of thin-walled channel section columns. The compressive strength of perforated thermal studs was estimated using equivalent solid channel sections of reduced thickness instead of the studs. The direct strength method, a newly developed and adopted alternative to the effective width method for designing cold-formed steel sections in the AISI Standard S100 (2004) and AS/NZS 4600 (Standard Australia 2005), was calibrated to the test results for its application to cold-formed channel sections with slits in the web. The results verify that the DSM can predict the ultimate strength of channel section columns with slits in the web by substituting equivalent solid sections of reduced thickness for them.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권3호
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• pp.107-114
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• 2014

Modular systems are widely used in various building types including housing, dormitory, and barracks. Steel studs have many advantages over other materials as construction components of modular buildings in terms of seismic performance, durability and maintenance. However, steel stud modular systems also have weakness in condensation resistance due to high thermal conductivity of steel. The purpose of this study is to investigate the condensation resistance of steel stud wall corner details in modular buildings by thermal simulation. The condensation resistance was evaluated by temperature difference ratio according to ISO 13788. The result showed that there was little difference between the alternatives of adding cavity and insulation. Separation of interstitial steel studs showed outstanding effect on the improvement of temperature difference ratio.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.527-528
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• 2010

Previous experimental results performed by many researchers for a couple of decades in South Korea have shown that an absorbing sheet inserted in a conventional floating slab system for thermal insulation or vibration absorption may amplify the vibration of the slab system at specific frequency ranges depending on the material properties of the sheet. The amplified vibration, consequently, results in the heavy weight floor impact noise exceeding the sound level limit for an apartment house, 50dB. In this study, the amplification mechanism is examined through numerical analysis and a new slab system is proposed to reduce the amplification and control the noise. The new slab system consists of studs connecting the base slab and upper concrete finishing yielding the dramatically increased stiffness of the slab. The numerical simulation is performed to investigate the effect of the slab system with studs on the vibration and noise control. The results show that the performance of the slab is sensitive to the number and location of studs, and the heavy weight floor impact noise can be reduced up to 6-7dB compared to the conventional slab system at the optimal stud location.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권4호
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• pp.483-500
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• 2022

Cold-formed steel wall panels sheathed with gypsum plasterboard have shown superior thermal and structural performance in fire. Recent damage caused by fire events in Australia has increased the need for accurate fire resistance ratings of wall systems used in low- and mid-rise construction. Past fire research has mostly focused on light gauge steel framed (LSF) walls under uniform axial compression and LSF floors under pure bending. However, in reality, LSF wall studs may be subject to both compression and bending actions due to eccentric loading at the wall to-roof or wall-to-floor connections. In order to investigate the fire resistance of LSF walls under the effects of these loading eccentricities, four full-scale standard fire tests were conducted on 3 m × 3 m LSF wall specimens lined with two 16 mm gypsum plasterboards under different combinations of axial compression and lateral load ratios. The findings show that the loading eccentricity can adversely affect the fire resistance level of the LSF wall depending on the magnitude of the eccentricity, the resultant compressive stresses in the hot and cold flanges of the wall studs caused by combined loading and the temperatures of the hot and cold flanges of the studs. Structural fire designers should consider the effects of loading eccentricity in the design of LSF walls to eliminate their potential failures in fire.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권1호
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• pp.1-11
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• 2017

건축물에서 냉방과 난방에 많은 양의 에너지가 소요되고 있다. 건축은 $CO_2$ 발생을 줄이고 에너지 소비 저감을 위하여 냉 난방 부하를 최소화할 필요성이 있다. 그리고 최근 주거문화는 친환경적이고 실내 쾌적성을 중시하는 방향으로 변화하면서 단독주택의 수요가 증가하고 있다. 국내 단독주택의 구조는 크게 조적조, 콘크리트조, 목조 주택으로 구분할 수 있다. 따라서 본 논문은 세 가지 구조방식(조적, 콘크리트, 목조)으로 구성된 동일 면적 단독주택의 냉 난방 부하와 에너지 요구량을 분석하였다. 구조방식별 벽체, 지붕, 바닥 레이어를 구성하였고, 각 레이어의 열관류율(U-value)은 목조 벽체와 같이 스터드를 고려해주기 위하여 PHPP 계산법을 이용하였다. 또한 스터드 유무에 따른 차이를 비교 분석하기 위하여 목조 벽체에서 스터드를 고려하지 않은 경우(비 스터드)를 분석하였다. 분석은 엑셀을 기반으로 자체 개발한 냉 난방 부하 산출 프로그램(CHLC)과 ECO2를 이용하였다. 냉 난방 부하와 에너지 요구량 결과, 목조 구조가 가장 높은 결과를 보였고 콘크리트 구조는 두 번째로 높은 값을 유지하는 것을 확인하였다. 두 구조방식은 에너지소비 측면에서 불리하다고 판단하였다. 결론적으로, 동일한 조건에서의 조적 구조는 다른 구조방식에 비하여 냉 난방 부하 및 에너지 요구량에 있어 유리하며, 목조 구조에서 스터드로 인한 열교를 제외한다면 에너지소비를 줄일 수 있다고 판단되었다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.236-240
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• 2009

Dry wall using steel stud has the advantage of possibility to install various building, so it used to many buildings inside and outside of the country very rapidly. Though Light gauge steel framed housing offers many advantages to the consumer and the builder, the use of steel studs in wall system cause thermal problems such as thermal performance and pattern staing on walls. The present study has been conducted to observe effect of stud by the shape, and two kind of stud is made for this test to compare thermal performance. The test was conducted by setting those stud on the chamber and heating them. As the results of test and photograping by using TVS, there was temperature gap of each stud, and surface temperature of each section was appeared differently due to shape of stud delaying thermal bridge.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권5호통권72호
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• pp.609-619
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• 2004

유럽을 중심으로 스틸스터드의 약점으로 지목 받고 있는 열교현상을 억제하기 위한 스터드 개선 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 연구는 크게 마감재와 접촉 면적을 줄이는 방법, 웨브면에서 열전달 경로를 늘이는 방법, 열전도성이 낮은 소재를 사용하는 방법, 그리고 스터드를 피복하는 방법으로 구분할 수 있다. 비교적 저층의 주거용 건축물을 대상으로 하는 국외의 경우 에너지 소비에 초점이 맞춰져 있지만, 본 연구의 경우 중층화를 대비하여 구조적 성능도 고려하여 아연도금강판(SGC58)과 FRP를 에폭시로 부착하여 150SL 형태의 복합스터드를 개발하였다. 복합스터드의 소재로는 두께 1.0mm과 1.2mm 강판과 두께 4mm(4ply), 6mm(6ply)의 FRP를 적용하였고, 4가지의 접합 상세에 대한 제작 및 실험을 통해 최종적으로 우수한 결과를 보인 2가지를 선택하였다. 이와 같은 과정을 거쳐 개발된 복합스터드의 압축 성능을 확인하기 위해 2가지 접합 상세에 대해 단면 높이인 150mm에 대해 3, 6, 9, 12배 길이에 대해 압축 실험을 계획하였고, 기존 스틸 스터드와 비교하기 위하여 동일 형태의 비교 실험체도 제작하였다. 실험결과, 복합스터드의 최대하중은 강판 두께 1.0mm인 경우 동일 두께의 스틸 스터드보다 평균 1.62배, 1.2mm인 경우 평균 1.46배 증가하였으며, 가력 종료 시점에 이르기까지 일체 거동을 보여 구조적으로 우수함이 입증되었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제20권7호
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• pp.651-657
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• 2010

Previous experimental results performed by many researchers for a couple of decades in South Korea have shown that an absorbing sheet inserted in a conventional floating slab system for thermal insulation or vibration absorption may amplify the vibration of the slab system at specific frequency ranges depending on the material properties of the sheet. The amplified vibration, consequently, results in the heavy weight floor impact noise exceeding the sound level limit for an apartment house, 50 dB. In this study, the amplification mechanism is examined through numerical analysis and a new slab system is proposed to reduce the amplification and control the noise. The new slab system consists of studs connecting the base slab and upper concrete finishing yielding the dramatically increased stiffness of the slab. The numerical simulation is performed to investigate the effect of the slab system with studs on the vibration and noise control. The results show that the performance of the slab is sensitive to the number and location of studs, and the heavy weight floor impact noise can be reduced up to 6~7 dB compared to the conventional slab system at the optimal stud location.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.543-551
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• 2006

최근까지 벽식 스틸하우스에 구조재로 주로 적용되어오고 있는 박판냉간성형형강 스터드의 경우 열교현상에 의한 단열상의 문제를가지고 있기 때문에 추가적인 단열재를 사용하여야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 개념의 아연도금강판(t =1.0mm-1.2mm)과 난연 강화플라스틱(GFRP) 패널 (t=4.0mm-6.0mm)로 구성된 복합스터드가 개발되었다. 복합스터드 패널을 주택 에 적용하기 위하여, 복합스터드의 구조적인 거동 및 내하력 평가를 수행하였다. 본 논문에서는 ATTM(Axial/Torsional Test machine)을 이용하여 수행된 압축력과 비틂을 동시에 받는 복합스터드의 실험적인 연구결과를 기술하였다. 압축-비틂 실험의 주요 변수는 복합스터드의 길이, 초기 압축력, 가력방법 등이며, 초기 압축력을 일정하게 유지한 상태에서 스터드 시험체가 종국적인 파괴에 이르도록 비틂 하중을 점차 증가시키는 방법으로 실험을 수행하였다. 또한 고강도 아연도금강판과 GFRP의 기계적인 특성을 고려한 비선형 유한요소해석을 수행하여 실험결과와 비교, 검증하였다.