초고층 건축의 구조형식

소개

초고층 건축물의 구조 형식과 구체적인 구조 시스템에 대한 조사와 많은 이미지와 도표로서 정리하였고, 실제 적용사례까지 정리가 된 리포트 입니다.
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목차

1.개요

2.구조체 형식과 높이와의 관계

3.초고층 건축의 구조 시스템
(1) 골조/전단벽의 혼합구조(framed shear wall system)
(2)튜브구조(tubular structure)
(3) 아웃리거 구조(out rigger wall & beam system)
(4) 슈퍼구조(maga column system)
(5)구조체의 조립방식에 의한 분류
1)튜브 시스템(tube system)
2)슈퍼구조 시스템(maga column system)
(6)재료의 조합에 의한 분류

4.제진장치
(1) 진동제어 시스템의 종류와 형식
(2) 초고층 건축물의 사용 사례

5.초고층 건물의 구조사례
(1)센트럴 플라자-홍콩
(2)페트로나스타워-말레이시아
(3)시어스타워-미국
(4)중국은행 빌딩-홍콩

본문내용

3.초고층 건축의 구조 시스템

(1) 골조/전단벽의 혼합구조(framed shear wall system)
여러 개의 전단벽과 모멘트 저항골조로 구성되어 있으며, 전단벽과 골조는 바닥판이나 연결보 등을 통하여 수평적으로 상호작용을 한다. 전단벽과 골조의 높이는 같지만, 폭의 너비는 골조가 전단벽보다 상대적으로 크게된다. 따라서 전단벽과 골조는 각각 휨변형 모드와 전단변형 모드가 주로 발생하게 된다. 따라서 하부층은 골조의 변형이 전단벽의 변형보다 크므로 전단벽이 골조를 구속하게 되고, 반대로 상부층은 전단벽의 변형이 골조의 변형보다 커서 골조가 전단벽을 구속하게 된다. 시스템은 전단벽과 골조의 횡분담률과 변형을 파악하여 하부층은 골조보다는 전단벽의 강성을 크게하고 반대로 상부층은 골조의 강성을 크게하는 것이 가장 효율적이다.

(2)튜브구조(tubular structure)
외주부에 있는 기둥의 간격을 좁게 하고 이들 기둥들을 춤이 깊은 외곽보로 접합하는 방식으로 배열함으로써 건물의 외부부가 마치 벽체와 같이 거동하도록 하는 구조시스템을 의미하는데, 그 종류에 는 골조튜브, 가새튜브, 묶음 튜브, 다중튜브 등으로 구분할 수 있다. 실제 구조물에 적용하는 경우에는 이들 시스템을 혼합하여 사용하는 경우가 많으며 전단벽이나 토어 그리고 아웃리거를 사용하기도 한다.
가장 기본적인 튜브구조로는 골조 튜브구조를 들 수 있다. 이 구조는 건물의 외주부가 횡력에 저항하는 것으로 건물의 전체 폭이 모멘트에 저항하게 되어 휨강성이 이론적으로 최대가 되는 횡력저항 시스템 이라고 할 수 있다. 이상적으로는 외벽이 대부분의 횡력에 저항하므로, 내부네는 가새나 전단벽과 같은 추가적인 횡력저항 시스템이 필요없게 되어 소요물량이 다른 시스템에 비해 절약될 뿐만 아니라 내부구조의 모듈 설정이 자유로워 진다는 장점을 가지고 있다.
또한 구요한 골조들은 공장 제작이 용이하며, 현장 시공도 다른 시스템에 비해 훨씬 용이하다는 장점을 가지고 있다. 그러나 실제로는 건물의 세장비 및 높이 , 기둥의 배치간격, 보의 지간길이, 각 층 기둥의 높이 등과 같은 기하학적인 특성과 보와 기둥의 단면 2차 모멘트, 내부기둥과 모서리 기둥의 면적비 등과 같은 부재의 강성에 의하여 모서리 기둥과 플랜지 프레임(flange frame) 의 중앙부에 있는 기둥에는 서로 다른 축력이 작용하는 전단 지연(shearlag phenomenon)이 발생하게 되어 사용에 제한을 주게 된다.
1.기둥의 간격이 3~5m로 촘촘히 배치된다.
2.이론적으로 지진과 바람이 없는 지역에는 초고층이라도 튜브구조가 필수조건은 아니다.

참고자료

· 1.초고층 건축 시공-기문당
· 2.인터넷