[구조역학] Membrane Structure 막구조

소개

막구조 종류와 특징 단면도 그림등 풍부한 자료입니다. 사진 어렵게 구했습니다.. 좋은점수 받으세요..

목차

1.개요
2.막구조의 정의
3.막구조의 종류
4.막재료의 중요성
5.막재료의 종류
6.적용사례
7.후기
8.참고자료

본문내용

2.막구조의 정의

커텐, 손수건 그리고 싱트대 서랍안에 있는 비닐 랩 등을 양손으로 잡아당겨 보자. 가능하다면 다른 사람의 손을 빌려서 당겨보자. 그러면 원래 힘이 없이 축 늘어졌던 것이 쭉 펴져 견고하게 된 곡면을 이루게 되는 물체로 변모한다. 그리고 이 곡면물체가 외부로부터의 누르는 힘에 견딜 수 있을 뿐 아니라 안전한 구조체가 됨을 쉽게 알 수 있다. 천이나 필름과 같이 얇은 씨트 형태의 물체를 막이라고 부른다. 이러한 간단한 실험으로부터 막을 적절히 잘 지지시킴으로써 외부 하중을 견뎌내어 계속적으로 사용할 수 있는 구조물을 만들 수 있다는 가능성을 이해할 수 있다. 이것이 막구조물이다. 일상생활에서의 것을 살펴본다면, 요트의 돛, 비행선이나 낙하산, 에어백 그리고 우리가 흔히 이용하는 우산도 막구조물이라 할 수 있다.
물리학의 사전에 의하면 막이란 “면의 휨에 대한 저항(휨 강성(flexural rigidity)이 면의 신축에 대한 저항에 비교하여 무시 가능한 2차원적 재료이다” 라고 정의하고 있다. 막을 이렇게 정의하면 막은 면의 신장에 대한 저항(신장강성(extension rigidity)이라고 불린다)을 지닐 뿐 아니라 면내에서의 압축에 대한 저항도 같이 갖는다고 하는 것이 된다.
실질적인 구조용 재료로써 사용되는 막은 유연한 2차원재료 또는 얇은 씨트 형상의 재료인 것이 보통이고 대부분의 경우 그 압축에 대응하는 저항은 무시할 수 있을 만큼 작다. 단 그러한 막에 있어서는 면내전단강성은 무시할 수 있는 경우도 있지만 해석에 고려할 만한 크기를 갖는 경우도 있다. 이러한 막에 대해서는 막이라는 것은 신장강성을 갖지만 휨 강성과 압축에 대한 저항은 무시 가능하고, 무시할 수 없는 크기의 전단강성을 가질 수 있는 2차원 재료라고 정의할 수 있다.
따라서 막구조(Membrane Structure)는 코팅된 직물(coated fabric)로 된 연성막(membrane)을 구조체로 사용하여 이것에 초기장력을 주고 외관의 강성을 늘림으로서 외부하중에 대하여 안정된 형태를 유지하는 구조물을 말한다.

참고자료

· 권택진외 2인 “막구조 설계를 위한 이론 및 해석” 구미서관
· 정상진외 16인 “건축시공 신기술 공법” 기문당 2002
· 空間(space) 1999년 4월호
· 空間(space) 1999년 5월호
· 空間(space) 2001년 11월호
· http://archi.ulsan.ac.kr/laboratory/structure01/research/membrane.htm
· http://gunnet.co.kr/group-x/worldcup/worldcup-sec.htm