세계무역센터 빌딩 붕괴 원인 및 고찰

소개

세계무역센터 빌딩 붕괴 원인 및 고찰 Term project 입니다.

목차

1. 시작하기에 앞서

2. 항공기 테러에서 건물붕괴에 이르기까지의 상황

3. 세계무역센터 건물의 개요

4. 붕괴의 원인분석
4.1 외부 충격에 견딘 세계무역센터
4.2 항공유의 연소에 의한 급격한 온도 상승
4.3 붕괴의 시작은 수평부재
4.4 두 번째의 붕괴는 내부 기둥
4.5 층붕괴가 시작되면 도미노처럼 차례차례 무너져 내린다
4.6 47층의 타워7의 붕괴 추정

5. 우리나라의 고층건물

6. 세계무역센터 붕괴 이후의 초고층건물 구조설계동향
6.1 세계무역센터 붕괴 이후 구조 설계
6.2 세계무역센터 붕괴 이후 설계 사례
6.2.1 Two International Finance Centre
6.2.2 FreedomTower

7. 과제를 마치면서

▣ 참고문헌

본문내용

4. 붕괴의 원인분석
4.1 외부 충격에 견딘 세계무역센터
항공기와 같은 엄청난 질량의 물체(약175t)가 충돌하더라도 이 충격만으로 건물을 무너뜨리지는 못한다. 항공기 충돌에 의한 에너지는 건물의 외부기둥을 파괴하는 과정에서 소산이 된 것으로 보이며, 건물본체에 전달된 에너지는 그리 크지 않았을 것으로 추측된다. 실제로 세계무역센터도 충돌직후 붕괴된 것이 아니고 각각 45분, 1시간 40분이라는 시간동안은 하중을 지탱하고 있었다.



4.2 항공유의 연소에 의한 급격한 온도 상승
건물을 붕괴시킨 직접적 이유는 충격이 아니고, 항공유가 연소되는 강력한 불길에 따른 골조의 온도상승에 의하여 골조가 약화되었기 때문이다. 강력한 불길 속에서도 거주자들이 대피하는 동안 건물이 견딜 수 있었던 것은, 화재에 따른 최소한의 방호시스템이 작동하고 있었던 것으로 볼 수 있다.
일반적인 설계 상황에서 건물의 구조 부재가 파괴에 이르기 까지는 고정하중(건물 자체의 무게)의 3배 정도가 필요하다. 일반구조용 강재는 600℃에 이르면 항복강도가 1/3으로 떨어지게 되므로, 건물의 화재에 직접적 피해를 입은 첫 번째 부재의 온도는 600도 이상으로 상승한 상태였을 것이다.
또 이 부분은 비행기의 충돌에 의해 직접적인 피해도 받은 부분이다. 특히 폭발에 의한 폭풍과 비행기의 잔해는 내화 피복(철골의 표면에 부착된 3Cm 내외의 내화성 단열재)을 상당히 손상시켰을 것으로 추측되며, 이로 인해 철골부재의 온도상승이 더욱 용이하게 진행되었을 것으로 보인다.



4.3 붕괴의 시작은 수평부재
철굴은 대단히 튼튼한 건축 구조 재료이다. 철골 건물에서 가장 약한 부분은 기둥과 보가 연결되는 접합부이다.
WTC의 수평부재는 철골 단일부재가 아닌 트러스로 설계되었고, 기둥과 보의 접합부에는 바람에 의한 충격을 흡수할 수 있는 Damper(점탄성 감쇠기)가 설치되어 있다. 결국 모든 하중은 트러스의 상현재(슬래브 부분)부분의 전단접합 장치를 통하여 기둥으로 전달되게 된다.

참고자료

· ▪ http://blog.naver.com/ng2evaa?Redirect=Log&logNo=10030879316
· ▪ http://www.pbs.org/wgbh/nova/wtc/index.html