특수구조 건축물 - 건축재료와 일반구조 -목차 특수구조 건축물이란 ? 막구조 셸구조 절판구조 트러스구조 슬래브 – waffle 슬래브특수구조건축물 건축물의 구조 , 재료 , 형식 , 공법 등이 특수한 건축물로 , 다음 중 어느 하나에 해당하는 건축물을 말한다 . 한쪽 끝은 고정되고 다른 끝은 지지가 되지않은 구조로 된 보 · 차양 등이 외벽의 중심선으로부터 3 미터 이상 돌출된 건축물 기둥과 기둥 사이의 거리가 20 미터 이상인 건축물 특수한 설계 · 시공 · 공법 등이 필요한 건축물로서 ‘특수구조 건축물 대상기준에서 정하는 구조로 된 건축물 건축법 제 6 조의 2, 건축법 시행령 제 2 조제 18 호 1. 특수구조건축물이란 ?코팅된 직물을 주재료로 사용하여 지붕이나 벽체 등을 덮어주는 구조물 재료의 투과성 , 시공성 , 안전성 , 내구성 우수 스타디움 , 실내경기장 , 쇼핑몰 , 항공 시설 - 재질이 가볍고 투광성이 좋아 채광을 필요로 하는 대공간 지붕 구조로 가장 적합 막구조 2. 막구조골조막구조 철골등 골조에 의해 산형 , 아치형 , 입체프레임 등 골조 형성 지붕재 및 벽체로서 막 재료를 이용 좌측은 상부케이블과 하부케이블이 나뉘어 있지만 우측은 반투명 테프론 지붕으로만 구성이되어있다 . 2. 막구조현수막구조 막재료를 주체로 이용하여 기본형태를 구성 막면에 직접 초기장력을 주어서 형태를 안정시키는 구조 방식 - 특히 시장에서 자주 볼 수 있다 . 2. 막구조공기막구조 막재료로 덮힌 공간에 공기 주입 내부공기의 압력을 높여 막의 장력 상태로서 지하중 및 외력에 저항 외겹막 구조 이중막구조 2. 막구조막구조 _ 설계시 고려사항 막재에는 항시 인장응력이 작용하도록 설계하여야 하며 막면 장력은 가능한 균일하게 유지되야한다 . 막재의 파손에 의한 기둥 등의 주요 부재가 넘어지는 일이 없도록 설계한다 . 케이블을 보강할 경우 막재의 응력이 케이블에 원활하게 전달되도록 설계한다 . 풍하중 , 설하중 2. 막구조휘어진 얇은 판을 이용한 구조 적절한 만곡과 적절한 지지가 필요하다 . 구조상 불리한 휨모멘트의 작용을 받지 않는다 . 건축에서는 스팬이 큰 지붕에 쓰이는 경우가 많다 ( 이 때 재료는 철근 콘크리트가 많이 쓰임 ) 셸구조 3. 셸구조셸구조 원리 만곡이 작으면 휨력이 생기고 만곡이 클수록 부재에 생기는 휨력이 작아져 유리하다 . 3. 셸구조셸구조 종류 장원통 셸 단원통 셸 HP 셸 돔 원뿔형 셸 원통상관셸 3. 셸구조절판구조 판을 주름지게 하여 하중에 대한 저항을 증가시키는 건축구조 종이를 접으면 강도가 증가하고 안정적인 구조가 됨 . 4. 절판구조절판구조 원리 (a) : 강성이 약해 큰 변형이 일어남 (b) : 벽체와 같이 강한 강성을 가져 변형이 거의 일어나지 않음 (c) : (a) 와 (b) 의 중간적인 특성을 가짐 4. 절판구조절판구조의 특성 주로 철근콘크리트나 강철 , 나무 , 알루미늄 등을 사용 병풍의 모양 – V 자형 , W 자형 , 다각형 등 변형에 대한 충분한 강성을 갖도록 설계 4. 절판구조절판구조 종류 각통절판 (1 방향 절판 ) - 횡당면의 형상이 V,W, 연속형 , 파형 , 다각형 다각형 절판 - 평면이 정삼각형 , 정사각형 , 정육각형 , 원형일 때 적합 각추절판 – 3 각추제 , 4 각추제 , 6 각추제 등의 타입 4. 절판구조트러스 구조 트러스 구조는 단순지지보에 수직하중을 받게되면 인장과 압축의 주응력선이 생긴다 . 이 중응력선을 따라서 부재를 배치시킴으로써 각 부재가 인장력 및 압축력을 받을 수 있도록 제작한다 . 이것이 하나의 보 역할을 할 수 있도록 한 구조이다 . 트러스는 각 부재가 부재의 방향으로만 힘을 받고 , 부재와 부재의 연결지점은 자유롭게 변화시킬 수 있는 핀 접합 ( 힌지접합 ) 으로 이루어져있다 . 그래서 외부의 힘에 저항해야하는 힘이 발생하지 않는다 . 5. 트러스구조트러스 구조의 특성 일반구조 트러스구조 일반구조 : 상부와 하부에서만 압축력과 인장력을 받게한다 . 트러스구조 : 모든 부재가 압축력과 인장력을 받게 한다 . 더욱더 안정적으로 지탱할 수 있다 . 하중이 가해지는 부분 , 즉 힘의 분산이 필요한 부분에만 골격이 들어가므로 효율적이고 부재비용을 줄일 수 있어서 경제적이다 . 대량구조 , 탑 , 교량등의 건축분야 에서 이용된다 . 5. 트러스구조트러스의 종류 및 이용 플랫 트러스 ( PRATT TRUSS ) 인장력을 받는 트러스구조 . 안정된 상태를 잘 유지하기 때문에 철 교량에 주로 쓰인다 . 하우 트러스 (HOWE TRUSS) 압축력을 받는 트러스구조 . 플랫트러스보다 약한 힘을 받는 곳에 쓰인다 . 부다페스트 , 자유의 다리 철도 다리 5. 트러스구조트러스의 종류 및 이용 위렌 트러스 ( WARREN TRUSS) 경사져있는 부재들이 서로 교대로 배치되어 있다 . 다른 트러스에 비해 강하며 , 사용되는 재료가 적어서 강 트러스교에 사용된다 . 인천국제공항 루프 트러스 ( ROOF TRUSS) 수평 , 수직 , 경사 부재들을 세모로 짜서 만든 지붕을 받치는 뼈대 트러스 . 삼각형 구조를 이루어 경사지붕의 틀을 형성하는 부재로 지붕을 지지한다 . 5. 트러스구조슬래브 슬래브 구조 일정한 두께를 가지는 평판형태의 부재로 , 일반적으로 철근콘크리트 구조의 바닥을 만한다 . 슬래브 자체의 고정하중과 그 위에 얹혀지는 활하중을 휨강성으로 지지하여 보나 벽체 또는 기둥으로 전달하는 휨재이다 . 6 . 와플슬래브구조와플슬래브 DTS(Double Tee Slab) 에서 발전된 구조로 격자형 형태를 가진 슬라브 구조 슬래브 하부에 2 방향의 보를 규칙적으로 만들어 마치 와플 문양처럼 만들어지는 슬래브를 말한다 . 6 . 와플슬래브구조와플슬래브의 특성 강력하고 , 균일한 강도를 낼 수 있다 . 장스팬에서 수직하중을 기둥에 전달하는데 필요한 두께가 휨모멘트에 의해 필요한 두께보다 큰 경우에 사용한다 . ( 적정 스팬 : 7.5 ~ 12.0m) 리브 ( 조이스트 ) 의 크기는 폭 150~250mm, 춤 300~500mm, 리브의 간격은 450~900 정도로 하여 6.0m~16.0m 스팬을 지지할 수 있다 . 사무소등의 상업용 건물 등에서 주로 사용되고 있다 . 6 . 와플슬래브구조와플슬래브의 이용 호텔컨벤션홀 - 사이사이 조명을 넣어 이용하기도 한다 . 천장마감을 하지 않고 노출된 상태 그대로 마감하여 구조를 드러낸다 . 6 . 와플슬래브구조{nameOfApplication=Show}