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[건축공학] 즉시침하 및 압밀침하

※ 즉시침하즉시 침하 (卽時沈下) immediately setting 재하(載荷) 직후에 생기는 침하량을 말한다. 시간의 경과와 더불어 증대하는 압밀 침하 등과 구별하여 사용한다. 사질토 등에서도 시공 중에 문제로 되고 있다.= promptly setting, instantly setting, spot setting구조물에 의한 기초의 침하는, [1]흙의 체적 변화를 동반하지 않고 변형(전단 변형)에 의한 침하와, [2]체적 변화를 동반하는 침하(압밀 침하)로 나누어진다. 전단 변형에 의한 침하는, 지표부의 국부 재하(유한 폭 또는 유한 면적상의 재하)시에, 지반 내부 응력의 다차원성에 의해 생기는, 체적 변화를 동반하지 않는 형상 변화에 근거한 것으로, 재하 직후의 즉시 침하와 지속 침하(측방 유동)의 두 가지 침하로 나뉜다. 즉시 침하 Si는,S=pB(1-v)2/E} . Ip 여기서, p : 하중 강도, B : 기초폭, Ip : 침하에 대한 영향값, : 포아송비, E : 흙의 탄성 계수로 표시된다.즉시 침하는 재하와 동시에 일어나며, 탄성적 부분(가역적)과 소성적 부분(비가역적)으로 되어 있기 때문에, 점성토의 경우는 상기식으로 계산 가능하지만, 모래의 경우는 Si와 동시에 체적 변화에 동반되는 압축 침하가 생겨 간단하지가 않다.※ 1차 압밀침하압밀침하 압밀이란 압축하는 응력의 증가 때문에 배수를 수반하면서 흙의 부피가 서서히 줄어 들어가는 것인데 이같은 압밀현상에 의해서 일어나는 지반 혹은 성토에 대한 침하현상을 압밀침하라고 한다.

공학/기술| 2002.10.20| 2페이지| 1,000원| 조회(1,609)

즉시침하, 침하, 압밀침하, 즉시침하 및 압밀침하

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[건축공학] 월드 트레이드 센터 붕괴원인 평가B괜찮아요

월드 트레이드 센터건물의 연혁- 완공 연도 : 1969년 착공, 1972년 완공- 설계자 : 미노루 야마사끼- 위치 : 뉴욕- 층 수 : 110층- 높이 : 415m / 417m- 용도 : 오피스설계자에 관하여미노루 야마사끼는 1912년에 미국의 시애틀에서 태어나서 1986년에 사망할 때까지 미국에서 활동한 건축가이다. 그는 설계에 있어서 미적인 호소와 기능적인 효율을 결합시키려는 노력을 하는 건축가로 알려져 있다. 그는 나무, 광택이 나는 강철같은 섬세하고 정제된 재료를 전통적인 콘크리트나 벽돌보다 더 좋아했다. 그의 대표작으로는 세인트루이스 공항 빌딩(1951)과 보스턴 공항 빌딩(1968), 일본 고베의 미 영사관, 시애틀 세계 박람회를 위한 파빌리온(1962), 그리고 뉴욕시의 월드 트레이드 센터 등이 있다.건물에 관하여① 개괄예전의 사람들은 벽돌과 역청(물을 막는 물질)으로 바벨탑을 쌓으려 했다. 노아의 방주 이후 세상이 다 물에 잠겨도 잠기지도 무너지지도 않을, 하늘에 닿을 바벨탑을 쌓고자 한 것이다. 그러나 후대의 사람들은 하늘에의 도전이 아니라 실용적인 목적으로 새로운 바벨탑을 건설하고 있다. 이후 마천루의 대명사가 된 빌딩이 1931년 뉴욕 맨하탄의 엠파이어 스테이트 빌딩(381m)이 바로 그것이다. 준공식 당일 미국의 후버 대통령은 자신의 집무실에서 빌딩에 연결된 스위치를 눌렀고, 맨하탄 34번가의 102층 규모 빌딩에 불이 환히 켜지자 모여든 군중들은 환호성을 질렀다. 엠파이어 스테이트 빌딩의 신화가 막을 내린 건 무려 40여 년이 지난 1972년에 이르러서 였다.미드타운 인근의 로어 맨하탄에 월드 트레이드센터(417m)가 등장한 것이다.110층 규모의 이 센터는 417m의 타워1과 415m의 타워2로 구성된 쌍둥이 빌딩으로, 타워2는 1년 후인 1973년에 완공됐다. 월드 트레이드 센터는 현재 세계에서 4번째로 높은 건물이며, 안테나의 높기까지 합하면 세계에서 가장 높은 건물이기도 하다. 월드 트레이드 센터의 관람용 데크에서는 전방향으로 중 75%를 사용할 수 있었다. 이 빌딩은 3개의 수직 존을 갖고 있는데, 고속 엘리베이터는 41층과 74층에서 스카이 로비를 제공한다. 이에 따라, 저속 엘리베이터의 4개 뱅크는 이동자들을 각각 3개 영역으로 운반한다.공사가 한창 진행 중일 때 하루 투입 작업자의 수가 3,500여명에 달했으며 총 공사 기간동안 약 4만명의 작업자가 프로젝트에 작업했다. 이 곳의 6만톤의 용량을 자랑하는 냉각기는 세계에서 가장 큰 규모이다. 소요 비용은 총 5억 달러. 원래 3억5천만 달러를 예상했으나, 최첨단 기술을 적용하면서 비용이 추가됐다. 그러나 그 비용은 낭비라고 할 수 없다. 월드 트레이드 센터는 5만 명이나 되는 사람들이 근무하며, 매일 20만 명 이상의 사람들이 방문하는 도시 속의 작은 도시이기 때문이다.④ Episode월드 트레이드 센터가 세계적인 명소가 된 덕분에 가끔 황당한 일이 벌어진다. 1974년 ‘필립 페팃’이라는 사람이 415.5m인 타워2의 북서쪽 꼭대기에서 417m인 타워1로 로프를 타고 건너갔는가 하면, ‘조지 윌링’이라는 등산가는 북동쪽 벽을 타고 110층 전망대까지 기어올라갔다. 또 요즘은 낙하산을 타고 건물 꼭대기에서 뛰어내리는 사람들까지 있다. 물론 호사가들이야 무슨 일이든 하겠지만 당시 최첨단으로 평가 받았던 월드 트레이드 센터의 엘리베이터 시스템을 생각하면 아이러니가 아닐 수 없다.한편, 1993년 2월 26일 테러리스트로 인해 이곳에 폭탄이 폭발했으며 이 폭발로 인해 제 1 빌딩의 저층부에 200피트 너비에 5층 높이로 구멍이 생긴 적도 있다. 이 테러리스트들의 목적은 110층짜리 이 건물을 붕괴시키는 것이었으나, 야마사키의 엔지니어들에 의해 그 의도가 무산된 셈인데, 외부 강철 기둥의 하중전달시스템 때문에 그런 거대한 폭발에도 건물이 거의 영향을 받지 않은 것이라고 한다.마무리처음부터, 야마사키는, 사람들이 다가감에 따라 타워의 스케일을 인식할 수 있는 오픈 플라자가 있어야 한다고 생각했다. 엠파이어 스테이트 빌딩의 경우에는, 떨어지게 되어 바닥을 지탱하고 있는 트러스 구조와 남아있던 기둥, 심지어는 내부코어 또는 그 연계부분이 무력화되었을 것이다. 바닥구조의 붕괴는 외부 좌굴에 약한 주변 기둥에 영향을 미쳤을 것이다. 그러나 이러한 가능성을 무시하더라도 상기에 언급한 이유로 충돌한 부분의 층들은 완전히 붕괴했을 것이다.충돌부위의 층의 바닥 모두가 붕괴했다면 이는 바로 아래층으로 내려 앉았을 것이고 이로 인해 거대한 바닥판이 다음 층으로 떨어지면서 생기는 갑작스런 모멘텀이 생겨 하부층의 구조를 붕괴시켰고 이 과정이 연속적으로 발생하여 결국 전 구조의 붕괴에 이르게 되었을 것이다.지금까지의 유일한 증거는 사진들과 텔레비전전에 영상이 전부이다. 붕괴의 시작 점이 기둥인지 코아에서인지 아직까지 밝혀진 것은 없다. 과학적인 수사에 의거하여 잔해가 되어 버린 내부 재료가 어떻게 붕괴 시점에 파괴되었는지 밝혀져야 분명한 증거들이 나올 것이다. 전체 타워의 무게가 백만여톤이라는 점을 감안할 때 확실한 증거를 찾기에는 아직 상당한 시간이 필요할 것이다.기둥과 일부 층들은 여전히 높이 서 있으며 땅바닥의 흩뿌려진 잔재들과 얼기설기 엉켜있다.사진에서 보는 바와 같이 남쪽 건물은 왼쪽으로 붕괴되었다. 반면 북쪽 건물은 그대로 하향 직방으로 붕괴했다. 물론 같은 구조메카니즘과 충격에 따른 힘의 전달, 그리고 연속된 화재로 인해 양 건물의 비슷한 시기의 붕괴를 가져온 것은 사실이나 남측 건물의 경우 한쪽 면의 한 층에서 초기에 먼저 붕괴됨에 따라 건물이 뒤틀려 왼쪽으로 붕괴된 것이다.거대한 규모의 건물이 붕괴하며 생기는 강한 충격은 지상층 붕괴보다 더 빠르게 마치 충격파처럼 기둥을 따라 지하층에 전달되었을 것이며 충격파에 의해 각 층의 빠른 붕괴에 따라 지상에는 건물에서 발생한 많은 파편더미가 발생했을 것이다.< 일반사항 >높이: 1,368 and 1,362 feet (417 and 415 meters)소유주: Port Authority of New York and New Jersey건축가: Minoru 트를 지탱하는 외부측 벽을 지지하는 다이아프램 역할을 한다.바닥은 외부 기둥과 승강기 코어 사이를 잇는 일련의 가벼운 트러스들에 의해 지지된다.세계무역센터 주변 건물들의 안전 여부(구조적) 고찰세계무역센터(WTC)의 붕괴에 따른 잔해는 120만 톤에 달하는데 수백명의 사람들이 교대로 24시간 투입되어 정리작업을 하고있으나, 예상 작업 기간은 6개월에서 1년 가량 소요될 예정이다.엔지니어들도 여기에 동참하여 비상대기 중에 있으며 주로 내부 및 주변 건물들의 안전 여부에 대해 조사하고 있다.WTC단지 내 건물의 피해상황은 다음과 같으며- 2 WTC : AM 10:00 붕괴, 남쪽 타워- 1 WTC : AM 10:29 붕괴, 북쪽 타워- 7 WTC : 저녁에 붕괴, 47층 건물, 타워의 붕괴 시 발생한 화재에 의해 붕괴된 것으로 예상됨- 3 WTC : MAR HOTEL, 대부분 내려 앉았고 불에 탔음- 4,5,6WTC : 무너지지 않고 서있으나 손상을 입었음지하 구조는 주위벽이 65ft 깊이의 Slurry Wall로 되어 있으며 이 Wall을 1,000 x 500ft 크기의 슬라브 6개 층이 잡아주어 구조적으로 안정을 갖추게 되어있다. 그러나 상부층의 붕괴 시 충격으로 슬라브가 손상되었다고 판단되며 현재는 lurry Wall이 무너지지 않고 있는데 그 이유가 Slurry Wall내에 잔재가 가득 차있어이 잔재에 의해 지지 되어 무너지지 않고 있는지 아니면 손상되지 않고 남아있는 구조체에 의해 지지 되어 무너지지 않는지 알 수 없으나, 잔재처리작업을 하기위해서는 벽체에 Tieback System 등으로 지지를 할 필요가 있다.현재 벽체 보강을 위하여 고려되고 있는 방법은 3가지 정도이며 이 3가지의 경우에 다 Rock Anchor가 필요하다.이 Rock Anchor는 WTC의 시공 시에도 슬라브가 제 위치에 설치될 때까지 가설로 설치되도록 되어있었던 공법이다.기초에 대해서는 타워의 붕괴에 의해 어느 정도 손상이 있을 것이라고 엔지니어들은 예상을 하고 있으나, 초기에는마사키의 일본유럽 건축기행 과정 중 일본 고건축(섬세한 細柱로 테둘린 미닫이) 의 영향인 것으로 보아진다.‘나는 기둥의 굵기를 필요한 최소한의 것으로 하고, 그리고 구조기능을 다하는 가장 알맞은 형태로 완성시키고 싶다’● 건축개요- 위치 : 미국 뉴욕시 - 주건축 재료 : 철골- 층수 : 110층 - 용도 : 사무실- 높이순위 : 4위 - 상태 : 완공- 준공년도 : 1972년 - 높이 417m● 참가 엔지니어- 건축가(Architect) : Minoru Yamasaki & Associates roth Emory & Sons- 구조 엔지니어(Structural Engineer) : Skilling, Helle, Christiansen, Robertson- 사업주(Developer) : Port Authority of NY & NJ- 설비 엔지니어(Service Engineer) : Jaros, Baum & Bolles- 엘리베이터 시공사(Elevator) : Otis Elevator Company세계무역센터 재건에 관한 전문가 견해RECORD는 세계무역센터와 고층건물 설계에 관심이 있는 건축가와 엔지니어들에게 물었다. 세계무역센터 지역의 미래는 어떻게 될 것인가? 이번 사건으로 초고층빌딩의 미래가 어떤 영향을 받을 것인가?"이 지역에 무역센터를 다시 만드는 것이 가장 적당할 것이다. 이 지역에 기념물을 만든다면 그것은 테러리즘의 성공을 기념하는 것이 될 것이다" - 세계무역센터 원 설계팀 멤버이면서 Minoru Yamasaki & Associates의 수석 부사장 헨리 구다드"세계무역센터를 재건해야 하겠지만 반드시 표적으로서 건설될 필요는 없다. 나는 미국인들이 그런 인간들이 한 짓으로 흔들릴 것이라고 생각하지 않는다" - 시카고의 존 행콕 센터와 시어스 타워 수석 건축가"예전대로 세계무역센터를 재건하는 것은 존재하지 않는 세계에 대한 향수를 보여주는 것이 될 것이다. 매스컴의 표지 사진들은 우리가 기념비를 필요로 하지 않는다는 것을 보여준다. 건물들은 더이상

공학/기술| 2002.10.20| 16페이지| 1,000원| 조회(1,625)

월드트레이드센터, WTC, 붕괴원인

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