[건축공학과]우리나라의 내풍설계 방법

소개

kci규준집에 있는 우리나라에서 현재 적용되고 있는 내풍설계 방법과
연구 논문자료를 통해 사례조사까지 하여 건축공학에서 내풍설계방법의 조사입니다.

목차

우리나라의 내풍설계 방법
1. 서론
2. 바람의 성질
3. 바람에 의한 건축물의 진동
4. 풍동실험
1)풍동실험의 방법
2)풍동실험의 내용
3)풍동실험의 범위
4)풍동실험과 규준과의 비교
5. 구조설계와 구조계획
6.풍하중과 구조계획

본문내용

제 1 장 서론
1.1 연구의 배경
대도시의 건축물은 점차 심화되어가고 있는 택지의 부족, 그로 인한 지가의 상승 또한 쾌적한 환경을 위한 녹지공간의 확보와 함께 늘어가는 건축물의 수요를 충족시키기 위해서 대지의 고도이용, 즉 건축물의 고층화가 이루어지고 있다.
고층 건축물의 구조 계획은 사용성, 경제성, 안전성 등을 기본 요구 사항으로 하고 있다. 특히 구조시스템 결정시 경제성 및 안전성은 커다란 영향 인자가 되며, 이는 고층 건축물의 구조시스템에 있어 수평하중이 주요지배인자이기 때문이다. 수평하중에는 풍하중, 지진하중 등이 있으며, 건축물이 일정 규모이상이 되면 구조설계시 설계하중은 풍하중에 의해 지배를 받게 된다. 따라서 고층 건축물의 구조계획 및 구조설계에 있어서는 풍하중에 의한 충분한 고려가 선행되어야 한다.
또한 고층 건축물은 고강도 재료의 사용, 경량화, 세장화 등의 여러 요인들에 의해 동적인 감쇠율이 감소된다. 이로 인하여 건축물의 구조적인 안정성뿐만 아니라 과다한 진동에 의해 거주자의 두통이나 어지러움 증세등 신체적, 심리적인 불쾌감을 주는 사용성 문제가 대두되고 있다. 이에 최근에는 구조해석 및 설계시 거주자의 사용성의 문제 등도 고려하는 아른바 사용성 한계 상태까지 고려해서 구조해석 및 구조설계 하고 있다. 이러한 사용성 문제를 해결하기 위해 과거 건축물 최상층의 횡변위를 일정범위 이하로 제한하던 것과는 달리 근래에는 바람에 의한 건축물의 가속도 응답개념을 도입하여 사용성 문제를 해결하고 있다.
건축물의 내풍성을 연구하는 방법에는 실제 대지상에서 행하는 실지실측과 바람의 성상과 건축물의 변형 및 내력 등을 규명하는 수치해석법, 그리고 풍동실험들이 있다. 이중 실지실측은 건축물의 규모에 따른 특수성 때문에 이행함에 있어 한계가 따른다. 수치해석기법을 이용한 연구는 최근 컴퓨터 기술의 발전으로 많은 진전을 보이고 있다. 그러나 이 역시 복합한 기하학적 형상을 모델링하고 시간에 따라 동적인 성질을 가지는 바람의 특성을 모사하는데에는 한계가 있다. 또한 최근까지는 2차원상에서의 연구만 수행되어 바람에 의한 고층건축물의 비선형 진동을 연구하는데 한계를 가지고 있다.
풍동실험에 의한 연구는 시간이나 비용면에서 많은 단점을 가지고는 있으나 바람에 의한 건축물의 동적특성을 정확하게 파악할 수 있어 국내. 외적으로 고층 건축물의 구조설계에 있어서 풍동실험을 필수적으로 권장하고 있는 실정이다.
국내에서도 풍하중에 대한 고층건축물의 합리적인 설계를 위해 일정 규모이상의 고층 건축물에 대해서는 풍동실험을 수행하고 있으며 일반적으로 다음과 같은 조건을 가지는 건축물이 그 대상이 된다.

참고자료

· KCI 구조설계 규준집