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2022년 9월 23일 금요일

단열된 소형 미니 컨테이너

크기가 작은 소형 컨테이너 제작 제작 공법은 수출용컨테이너 제작과 동일하지만 크기 및 사용 용도가 전혀 다른 용도 입니다. 컨테이너 크기가 작으니 제작 가격 또한 쌀거란 생각을 하시면 안됩니다^^ 아래 외부 치수 컨테이너크기 도표를 보시면... 컨테이너길이 : 2320 mm 컨테이너폭 : 1820 mm 컨테이너높이 : 2591 mm

2021년 5월 9일 일요일

방폭컨테이너 구조해석


컨테이너 크기가 3 x 9 미터인 컨테이너가 방폭 구조가 나오는지 ? 구조해석 해보는것 입니다. 폭발의 압력은 0.9 PSI / 폭발 지속시간 : 200 Mili seconds 200 Mili seconds 란 : 1000/200초 의미함.

2021년 5월 8일 토요일

컨테이너부품 개발 방전 가공기 - 중국

내진설계 건축 인허가를 위한 컨테이너구조 계산

 2층 컨테이너 내진 구조 해석
​











컨테이너 건축 평수 : 3x9 m 2동, 2층 구조 (약 16.5평)
컨테이너 구조 : 수출용 컨테이너 구조 + 구조 보강
구조상 중요 보강부 : 지붕부의 설하중에 대한 보강, 바닥부에 대한 처짐 보강
기둥부의 보강
​
아래 도면은 1층 & 2층 구조이지만 살짝 어긋나게 적재를 하여 올린 컨셉 도면
입니다. 수없이 많은 타입의 구조계산 도면 작업을 해 봤지만 처음으로 크기가
3x9m 2층 컨테이너 내진설계 구조 계산은 처음 입니다.
일반 농막컨테이너 제작 공법 및 들어가는 철판의 두께, 용접 등으로 계산 하면
절대 패스 하지 못하지만 모든 설계를 깡통박사에게 일임 해 줘서 설계 후에
내진 구조계산 진행을 하였습니다.
​
컨테이너 건축에서 지붕 면적이 넓어지면 내진설계에 무조건 더 불리 해 집니다.
수출용 컨테이너 폭은 2.4 미터이고 이와 같은 구조는 폭이 3 미터이기 때문에
수출용컨테이너 구조보다 더 튼튼해야 하거나 또는 그에 준하는 구조 보강이
뒤따라야 내진해석 통과가 됩니다.








아래는 지붕쪽에 300 mm 간격으로 보강재가 들어 갔습니다.

수도 없이 언급 했지만 컨테이너지붕 강도는 거의 없다고 생각하면 됩니다.

현재의 보강 이외에 지붕은 100 mm 샌드위치 판넬을 덮어 주었슴에도

이와 같은 각 파이프 보강을 또 해줘야 하는 결과가 나온것 입니다.



컨테이너 2층 부분은 1100 mm가 튀어 나간 구조 입니다.

튀어 나간 아래쪽에는 H빔으로 4 포인트 지지를 해주었고 지면과 닿는 부분은

기초 앵커 볼트 고정을 하도록 해 주었습니다.



2층으로 올라 가는 계단은 철재 계단 입니다.
물론 계단 또한 내진구조해석 에 포함이 됩니다.
​
참고로 현재의 구조계산은 컨테이너하우스 신축을 위한 구조 해석이 아닙니다.
내부 구조를 보면 아무것도 없습니다. 오로지 출입문과 창문이 고작 입니다.
컨테이너하우스 강도보다 더 세야 하는 용도의 컨테이너건축 입니다.




보여지는게 휑하니 선들만 보여져 의도적으로 컨테이너 외부에 옷을 입혀

보았습니다. 2층 컨테이너구조 형상을 이해 하는데 도움이 될것 입니다.






건축법에 나오는 내진설계 부분에서 몇가지의 변수가 생기는 부분만 나열 해 보겠습니다.


#활하중 이란 : 살아 있는 움직이는 하중들에 대한 계산 입니다.

움직이는 하중이라 하면 건물 내에서 사람이 걸어 다니고 뛰어 다니는

그런 하중값 입니다.

극단적으로 비교를 해 보자면 일반 컨테이너주택 활하중과 무거운 차량이

이동하고 움직이는 다리 위에서의 활하중은 다르겠지요 ?

인허가 신청을 하는 건축물의 허가 내용에 따라 입력되는 활하중 값에 따라

제작 되는 구조에 미치는 영향은 어마어마한 차이가 있습니다.



설하중 (雪荷重) 입니다.
눈이 쌓여서 아래쪽으로 힘을 주는 하중 (Load) 입니다.
건축법에서 정하는 설하중에 대한 계수값은 이 좁은 대한민국 땅에서도
지역에 따라 많은 차이가 납니다.
눈이 거의 오지 않는 부산과 눈이 많이 내리는 강원도와는 많은 차이가 납니다.
수출용이든지 농막용이든 어떤 컨테이너든 설하중에 대한 문제는 생깁니다.
문제라 함은 지붕쪽이 약하다는 것으로 무조건 구조 보강을 해야 한다는것 입니다.
이 부분을 간과 하는 경우가 아주 많이 있습니다.
컨테이너 지붕은 튼튼 할것이라는 잘못된 믿음(?) 때문도 많이 있습니다.


아래는 지진에 의한 구조해석 결과 입니다.
지진 때문에 발생하는 힘의 방향이 X, Y, Z축에 따라 컨테이너 구조에 미치는
영향과 이에 대한 반력의 값도 달라 집니다.
아래는 길이 방향으로 미치는 Y축 값에 대한 결과 입니다.
가운데 방향이 빨간색으로 보여지고 이 부분에 힘이 제일 많이 가해진다는
결과값 입니다. 반대로 파란색일수록 가해지는 힘이 약하다는 것입니다.



일반적인 컨테이너 건축에서 수출용이나 농막용 컨테이너 구조는 비슷합니다.
들어가는 철자재의 두께와 간격들 때문에 강도의 차이가 나지만 구조체가
형성이 되어지는 것은 거의 같습니다.
​
컨테이너 구조는 오픈되는 부분이 많이 있습니다. 철판을 절곡 해야 하고,
안쪽의 공간을 넓히고 또는 용접 때문 등 여러 이유들 때문에 오픈 되어지는
부분이 많이 있습니다.
하지만 구조해석을 하면 오픈 부분은 좋은 영향을 주지 않습니다.
오픈 되어진 부분이 벌어지려 하고 철 구조체에 악영향을 줍니다.
이때는 박스 형상으로 만들어 주면 단면적이 올라가고 안정적인 형상이
되어지기 때문에 강성이 많이 올라 갑니다.
​
하부 레일 BSR을 길이 방향으로 덧댄 철판으로 박스 형상으로 만들어 주고
코너 포스트 기둥 또한 철판을 용접하여 박스 형상으로 만들라는 보강안이
나왔습니다.
요약 하자면 "ㄷ" 형상을 "ㅁ"형상으로 만들어 주면 좋다는 의미 입니다.



위에서 언급했던 지붕쪽 설하중에 대한 보강안 입니다.
처짐에 대한 강성을 주기 위하여 각 파이프 보강을 해야 한다는 결과값 입니다.


아래는 2층 컨테이너 하중이 1층에 전달이 되기 때문에 1층에서 떠 받들어
줘야 한다는 표시 입니다.
화살표 부분은 들떠 있습니다. 떠 있는 부분에 블럭을 넣어주고 1층의
벽체에는 기둥을 넣어 보강 하라는 의미 입니다.



컨테이너 설계 출신
깡통박사의 컨테이너 이야기는 계속 됩니다.

유튜브, 네이버에서 깡통박사 검색 하시면 많은 자료가 있습니다.











2020년 11월 12일 목요일

30평 2층 컨테이너하우스가격 - 건축비용


신조컨테이너 가격 + 개조비용 + 우레탄폼 비용 + 창문비용 + 철계단 제작비용

+ 화장실 + 방 및 거실 온수 보일러 배관 + 도배 + 2층 테라스 비용 + 운송비용

5대 + 현장 작업비용 (출장비 포함) + 크레인사용 비용 등등

합계 : 총평수 #30평 기준 입니다.(장농, 책상, 세탁기, 가정용 집기 등등 제외)

30평 건축비 1억 1천만원 : 평당 약 360만원

여기에 건축사비용, 구조해석비용, 인허가, 기초토목공사 비용등은 제외임.

​

단, 1층 & 2층 바닥 온수 보일러 및 화장실 3개 및 옥상 콘크리트 타설까지의

기준 입니다. 평당 건축 비용이 싼지 ? 비싼지는 방문자 분들이 판단할 몫입니다.

​

2019년 5월 21일 화요일

불연 단열재 그라스울 적용하여 수출용 20피트 하이큐빅을 제작하여 주택으로 만드는 중국 컨테이너 공장

20피트 하이큐빅을 제작하여 컨테이너 주택으로 만드는 중국

​
특수 컨테이너와 다른 자재 개발 협의차 방문한 중국공장.
솔직히 많이 부러웠습니다. 자재비, 인건비, 고정비가 싸기 때문에
컨테이너공장 에서 이렇게 개조가 아닌 곧바로 주택제작을 하고 있습니다.
다른 중국 공장에 비하면 아주 작은 소규모 공장입니다만 어찌 되었든
있을것은 다 있는 그런 컨테이너 제작 공장 입니다.
​
한국의 구조는 중국에서 돈을 들여서 비싼 해운비를 내거나 다른방법으로
운송하여 컨테이너를 가지고 들어오는 회사에서 신조컨테이너 를 구매하여
개조를 하는 공장으로 운송비를 들여 개조공장까지 이동 시킵니다.​
전국에 산재하고 있는 개조공장엔 개조 비용을 들여서 컨테이너주택 을 
만들기 위하여 또 개조 비용을 지불 합니다.
박스가 완성이 되어지면 또 설치 현장까지 운송하는데 물류비가 들어갑니다.
현장에서는 도착하면 크레인을 불러서 조립을 하고, 이후에 조립 및 마감을 하고
등등... 이 모든 과정에 불필요한 요소들이 많이 들어가기 때문에 모든게 비용으로
책정이 되어지고 돈이 나가는 구조이며 전국의 모든 컨테이너개조 공장의 제작과​
개조의 흐름 입니다.
​
중국은 곧바로 제작하기 때문에 한국과 비교를 하면 물류비나 개조비등을
들이지 않고 가격이 싼 컨테이너하우스 를 곧바로 고객에게 납품을 할 수
있는 구조라는 점이 한국과 가장 큰 차이점이라고 할수가 있겠네요.


현실적으로 돈으로만 비교를 하자면 한국이 많은 불리점이 있습니다.
컨테이너제작 이 한국에서는 너무 비싸기 때문에 일단 이야기가 되지 않습니다.
신조컨테이너가격 이 들쭉 날쭉하지만 20피트 하이큐빅은 300만원 초반대
40피트컨테이너 하이큐빅은 500만원 초반대를 형성하고 있습니다.
이것을 한국에서 제작하면 아무리 사게 해도 20피트는 500만원 ?
이것도 수량이 아주 많을때의 이야기이고 한두대는 부르는게 값입니다.
​
대량으로 찍어내는 컨테이너 전문 공장의 제작 단가를 한국에서는 맞출수가
없슴에 안타까울 뿐 입니다. 철자재들도 공장에서 직접 절단하고, 절곡하고
작업하면 싸지겠지만 한국의 공장들은 대부분 외주처리를 합니다.
직원의 사고문제, 직원관리 많지 않은 생산수량 여러가지 합리적인 이유들이
제작 공장 입장에서 보게 되면 많이 있습니다.
​
중국에 가보면 중국도 이제는 컨테이너카페 건물, 컨테이너전시장 등이
곳곳에서 많이 보이고 있답니다. 저는 중국에 가끔 또는 자주 갑니다.
남들 눈에는 보이지 않을지 몰라도 저는 유심히 그런것을 보고 느낍니다.
한국의 수준에 비하면 많이 싸겠지만 중국인들 입장에서는 가격이 싸다고
절대 생각하지 않습니다. 자재비와 인건비가 아직까진 싸기 때문 입니다.
컨테이너로 건물을 올린다는것은 아직까진 고급스럽고 비싸단 생각을 합니다.
하지만 한국만큼 불이 붙진 않았지만 중국도 여러가지 장점이 많은 컨테이너
건물 에 대한 눈을 뜨고 확산이 되어지고 있는것은 분명한 사실입니다.
​
신조로 제작을 하게 되면 처음부터 불필요한 자재 투입을 하지 않고 자재비부터
많이 줄일수가 있고, 원하는곳을 자유자재로 작업이 가능한 장점이 있습니다.
하지만 한국에서는 멀쩡히 부착이 되어져 있는 판넬들을 따내는데 돈을 들이고
하잖아요. 이게 가장 큰 차이점이겠지요 ?



화물운송용으로만 제작이 되어진 수출용컨테이너 를 주택용으로 개조를 
하게 되면 불필요한 자재나 부품들이 컨테이너에 있습니다.
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전면부엔 골이 깊은 FRONT PANEL을 적용하지 않고 SIDE PANEL을
적용하였습니다. 골이 깊지 않으니 철판 투입량이 적어 가격이 쌉니다.
그리고 기둥은 ISO컨테이너 기둥 두께인 6 mm를 쓰지 않았습니다.
컨테이너 자재중에서 제일 무겁고 두꺼운 철판이 들어가는게 Corner
post 입니다. 그중에서도 Front post가 제일 무겁고 튼튼 합니다.
집 짓는데 수백톤의 수직하중이 박스에 걸리지 않기 때문에 굳이 돈을 들여
6 mm 철판을 쓸 이유가 없습니다. 본 기둥을 평평하게 펼치면 기둥의 폭이 
0.5 미터나 되는 아주 돈 덩어리 입니다.
이렇게 단층집을 짓는데 두꺼운 철판으로 기둥을 세울 필요가 없겠죠 ?
​
하부에는 트레일러 샤시에 얹을때 트위스트락 콘에 접촉이 되어져
하부 데미지를 입지 말라고 파 놓은 Cone damage protector를 뺐습니다.
내부 화물들을 묶기 위하여 라싱링, 라싱바도 적용할 필요가 없습니다.
작지만 전부 컨테이너제작비용 에 포함이 되고 비용에 영향을 미치는
부분들 입니다.


컨테이너집 을 지을때 1동이 아니라면 2동 또는 그 이상을 연결하여 연동으로
붙이게 되는데요. 이리하게 되면 공간확보를 위해 벽체판넬 을 제거 합니다.
있는것을 없애면서 돈이 또 들어 갑니다. 그러면서 구조는 한없이 약해집니다.
각 파이프를 용접해주고, 다리(Bridge)를 만들때처럼 트러스 구조와 비슷하게
받침 보강을 해준게 보이시죠 ?
​
또 하나가 20피트컨테이너 길이가 6미터인데요
연동으로 하면서 이렇게 가운데 기둥을 넣어 줬습니다. 50x50 각 파이프라서
한없이 힘이 없을수도 있지만 각 파이프는 수직으로 하중을 버티는데는 아주
탁월한 강도를 보입니다. 별거 아닌거 같지만 안전에 치중한 조치입니다.
​
누가 수출용컨테이너는 천하무적 강도를 보인다고 하는지 모르겠는데요
컨테이너를 몰라도 공대를 나오고 공학적인 개념이 조금만이라도 있으면
감히 이런 무책임한 내용을 공개적으로 하지 못합니다.
직육면체인 상태에서 손을 대지 않았을때 부분적으로 튼튼한건 맞지만
아무렇게나 생각없이 따내고 판넬을 제거하게 되면 ​그냥 약하디 약한
철구조물에 불과 할수도 있슴을 잊으시면 절대 안됩니다.


가운데 만나는 천정부가 필요하고, 지붕쪽의 하중을 받들어 주기 위하여
트러스구조 로 보강을 해주고 있는데요. 사실 보강재의 높이가 높을수록 좋겠지만
무턱대고 보강에만 신경을 쓸수도 없겠죠 ?
안쪽에 사람이 생활하거나 거주를 해야하는 공간인데 내부가 높을수록 좋습니다.
디자인적인 측면과 생활공간까지 여러가지 감안을 해줘야 합니다.



완성된것을 보진 못했지만.. 보나마나 깔끔하게 마감을 해서 보낼겁니다.
이유는 ? 총괄하는 기술의 책임자가 저와 비슷한 코드를 가진 분이기 때문입니다.
코드가 맞지 않았다면 제가 이 공장에 방문도 안 했을거니깐요~
국적은 달라도 엔지니어끼리는 서로 통하는 그게 있습니다.



국내에서는 아직 적용하지 않는 바닥의 제작 공법입니다.
이미 28 mm 목재가 깔려져 있는 신조컨테이너 를 받아서 컨테이너개조를
하기 때문인데요. 목재는 불에 타지만 본 제작 컨테이너에는 콘크리트성분의
바닥재를 사용하고 있습니다. 조금의 단열도 되고 강도도 충분하고 무엇보다도
불연재인 판넬이기 때문입니다. 당연히 컨테이너바닥재 보다 쌀겁니다.



수출용컨테이너 가장 큰 특징인 컨테이너도어 적용을 하지 않았습니다.
이 또한 제작 비용을 엄청나게 많이 차지하는 부분인데 컨테이너 도어가 없으니
컨테이너주택가격 이 많이 떨어지겠죠 ?
​
위에서도 언급했지만 포스트 기둥이 조금 작고 형상이 다르게 보여집니다.
100x100 mm 각 파이프를 적용한것 입니다. 사각형으로 되어져 있어서
100 mm이지만 수직하중이 걸릴때 강한 좌굴 강성을 발휘 합니다.
​
사진을 찍으면서 느낀게 하나 있습니다. 중국이나 한국이나 용접을 할때
세워서 하는 수직 용접의 품질은 어쩔수가 없구나 하는것 입니다.
용접 비드들이 그닥 이쁘지 않았습니다.



한국의 공장들에 비하면 용접품질이 훨씬 더 좋은건 맞지만 본 공장의 제일 
단점은 기타의 ISO 공장과 비교했을때 용접품질이 별로 안좋다는것 이었습니다.
수직 상태에서의 용접은 쉽지도 않고 지속적으로 CO2 용접을 할수가 없으니



용접품질이 좋을수가 없습니다.


무슨 이유인지는 모르겠지만 단열을 하고 18 mm 목재를 덧 대주어 보강을 
하고 또 마감 목재 판넬을 부착해 줬네요.


아래 사진의 형상은 흡사 화물차 적재함처럼 보여집니다.
뭐냐고 물어보니 복도의 상부하고 합니다. 그냥 지나치려 하다가 호기심 발동



그냥 지나칠수가 없었습니다.


허리를 숙이고 아래쪽으로 기어 들어 갔습니다.
안쪽이 많이 궁금 했습니다. 역시나 다른 부분들과 동일하게 마감을 해 놓았네요.
눈으로 확인하고 오지 않으면 나중에 되돌아와서 안쪽을 어찌 마감을 했을까 ?



가끔 생각이 나는 경우도 있기 때문에 보고 와야 합니다^^

불연재인 그라스울 입니다.
깡통박사가 여러번 중국에서 특수컨테이너 제작을 해 오면서 느낀게
아직까지는 단열의 수준이 한국을 따라오지 못하는구나 입니다.
한국에서 적용하는 모든 단열의 방법을 중국에서도 할수가 있습니다.
이미 제작이 되어진 판넬류나 그라스울 같은 경우는 품질이 비슷하지만 
우레탄폼을 적용하여 단열을 하는 경우에는 그렇지 못하다는것을 잘 알고
있습니다.
​
우레탄폼단열 도 가능 하지만 폼기계들이 한국보다 못하구요. 
우레탄폼작업비용 이 중국은 엄청나게 비쌉니다. 한국에도 초반엔 그랬죠 ?
예를 들어, 우레탄폼기계 보유를 하고 있고, 출장 작업이 가능한 회사가 있으면
그 인근의 단열을 원하는, 발주를 주는 회사들이 그 단열 회사를 다 알고 있습니다.
그리고 일거리를 주는데도 단열 업체에서는 바쁘다고 튕기는걸 보았습니다.
아직까진 보급이 제대로 이뤄지지 않은 고급기술이라고 생각을 하고 있나 봅니다.



한국과 비교를 하면 재미 있죠 ?



한국에 비하면 아직까진 조잡하고 마감의 수준이 많이 떨어 질수도 있지만
역시나 돈을 더주면 얼마든지 원하는 품질로 가능 하다는것을 이번 출장길에
느끼고 온 계기가 되었습니다.
​
원하는대로, 원하는 컨셉대로 컨테이너도면 만 제공하면 제작이 가능하고,
비싸게 사지 않아도 되고, 멀쩡한 컨테이너를 길바닥에 돈 뿌리면서 이동하지
않아도 되고, 비싼 컨테이너개조 비용을 들어지 않고 중국에서 제작해서 가지고



올수 있는 방법은 없을까 ? 깡통박사는 고민에 빠졌습니다.