[건축] 쉘구조

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쉘, 아치, 볼트, 격자 쉘 같은 압축력을 받는 볼트 구조물을 디자인할 때도 형태 결정을 위해 자가형성과정을 사용할 수 있다.
볼트 구조물에 작용하는 최적의 압축력 선을 실험하기 위한 방법은 현수선(catenary)을 뒤집는 간단한 법칙을 따른다.
2점에서부터 늘어진 chain은 자중에 의해 곡선을 만든다. 이 자가형성으로 만들어진 곡선을 현수선(catenary)이라고 부른다.
현수선에는 오직 인장력만 작용한다. 거꾸로 세우면 압축력만 작용하는 볼트 형태의 압축력선을 만든다. 현수선을 엎은 형태를 따르는 아치나 볼트에는 압축력만 작용한다. 이렇게 만들어진 볼트 형태는 재료의 낭비를 줄이고 가장 간소한 매스를 만드는데, 이것은 큰 스펜을 만들기 위한 조건중 하나이다. 현수선을 통한 형태 찾기에서 만들어진 형태는 매우 다양하다. 이런 식으로 만들어진 볼트는 어떤 평면 형태에도 매우 잘 들어맞는다. 대부분의 역사적 볼트 구조물들은 원이나 원형의 일부분인 기하학적 형태로 개발되었다. 그러나 사람들은 오늘날의 이 방식을 몰랐지만, 아주 이른 시기부터 역 현수선 모양에 매우 근접해왔다. 예를 들면 원시건물의 흙 볼트가 그렇다.

참고자료

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