건축구조 시스템과 나의 견해 (강성 골조, 가새골조, 전단벽 구조, 코어, 아웃리거, Dual 시스템, 튜브시스템)

소개

건축구조역학 레포트 자료입니다. 그당시 A+ 받은 자료입니다.
건축구조 시스템과 저의 생각을 정리해서 제출했던 내용을 올려봅니다.
참고하시길 바랍니다.

목차

1. 강성 골조 시스템
2. 가새 골조 시스템
3. 전단벽 구조 시스템
4. 코어 및 아웃리거 시스템
5. Dual 시스템
6. 튜브 시스템
7. 나의 생각

본문내용

1. 강성 골조 시스템 (모멘트 저항 골조)
◉ 고층건물의 시작과 동시에 발전한 가장 기본적인 라멘구조형식으로, 수평 하중에 저항하는 평면격자 형태를 강접으로 연결된 수평.수직부재(보와 기둥)로 구성된 구조시스템을 모멘트 저항 골조시스템이라고 한다.
모멘트저항 골조시스템은 건축계획에 있어 평면제약이 비교적 적고 시공 이 용이한 장점이 있다. 특히, 콘크리트 구조인 경우, 재료의 일체성으로 비탄성영역에서도 구조내력을 발휘할 수 있으며 한 개 이상의 부재가 파 괴되더라도 어느 정도 구조적 거동을 유지할 수 있는 안전성을 갖는다.
그러나, 적정높이 이상의 건물에서는 비경제적인 구조시스템이 된다. 일반적으로 라멘구조에서는 수평하중으로 인한 변형량은 전단수평이동으 로 불리우는 골조의 전단변형에 의하여 주로 발생하고 기타부분은 기둥축 소 등의 부수적인 영향에 의해 발생한다. 따라서, 수평하중에 저항하는 모 멘트 저항 골조가 기본적으로 부재의 휨에만 의존하기 때문에 이러한 수평전단력에 비례하여 부재의 크기와 강성을 증가시키는 방법으로만 대 응하기 때문 이다.
이러한 이유로 모멘트저항 골조시스템을 적정높이(20~30층 이상) 이상의 고층건물에 적용 할 경우에는 가새 골조 시스템을 병용하는 구조시스 템이 바람직하다.

수평하중에 대한 모멘트 저항 골조 시스템의 변형형상은 그림 2와 같이
전도 모멘트와 전단력에 의한 변형을 일으킨다.
또한, 전도 모멘트 요소와 전단력 요소에 의한 변형을 중첨시킨 결과는 그림 2.(c)와 같다.

2. 가새 골조 시스템
◉ 모멘트 저항 골조 시스템과 함께 가장 대표적인 수평저항 구조시스템이다. 수평하중을 주로 수직방향의 켄틸레버형 트러스에 골조부재의 축강성으로 지지시키는 방식으로 주로 40~50층 규모의 건물에 모멘트저항 골조시스템과 함께 사용된다. 모멘트 저항 골조 시스템에서 건물의 높이가 높아지면 보와 기둥의 휨(bending)에 의해 생기는 변형이 기하급수적으로 늘어남으로 대략 30층 이상의 건물에서는 그 적용이 불가능해지는 높이가 되게 된다. 이러한 경우, 부재의 축강성으로 횡하중에 저항하는 수직 켄틸레버형 형식의 트러스 구조인 가새 골조 구조를 채택하면 모멘트 저항 골조 시스템에서 기대할 수 없는 휨 강성을 확보할 수 있게 된다.
이러한 가새 골조 시스템에서는 앞서 모멘트 저항 골조 시스템에서 수평 전단력을 기둥에 의해 저항하던 것과는 달리 가새가 먼저 부담하게 된다. 물론, 가새 골조 시스템에서 기둥도 어느 정도 수평 전단력을 부담하므로 모멘트 저항 골조 시스템보다 훨씬 큰 휨 강성을 확보할 수 있게 되는 것이다. 구조적인 관점에서 보면 모멘트 골조 시스템보다 가새 골조 시스템이 훨씬 유리한 구조 시스템이지만 이러한 가새 골조 시스템을 쉽게 채택할 수 없는 것은 경제성의 문제이다. 즉 가새 골조 시스템은 뛰어난 휨 강성에 비해 소목비용(joinary cost)이 모멘트 골조 시스템보다 많이 발생한다. 가새골조는 중심가새골조와 편심가새골조로 구분하기도 한다.

참고자료

· 없음