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초고층 건축물 구조

초고층건축물목차 초고층의 유례 현대 초고층 건축물이 발생하게 된 원인 초고층 건축물의 설계주요 요소 초고층 건축물의 정의 초고층 건축물의 성립 조건 초고층 구조 시스템 - 골조구조 - 튜브시스템 - Outrigger 구조 - Rc Wall bracing 구조시스템 참고문헌바벨탑 초고층의 유례 샤르스트 대성당인구의 증가 , 산업사회의 발달 도시의 인구 집중화 현상 토지이용을 극대화 시키기 위한 건물의 고층화 초고층 건물의 구조설계 분야의 개선과 발전 현대 초고층 건축물이 발생하게 된 원인1. 초고층 건축물의 가장 중요한 안전한 구조 시스템 계획 2. 초고층 코어 계획 측면으로 , 주요 교통수단이면서 사실상 층별 전용 면적과 밀접한 엘리베이터 계획 3. 초고층의 특성으로 인해 복합용도가 대부분이므로 이에 대한 환경적인 요소인 차음 및 층간 소음 방지 계획 초고층 건축물의 설계주요 요소 안전성 경 제 성 거주 환경성 구조시스템 계획 엘리베이터 계획 차음 및 층간 소음 대비 계획 초고층 건축물의 설계주요 요소1. 초고층 위원회 (CTBUH. Council on Tall Building and Urban Habitat) - 초고층 건축물 (Tall Building) 은 건축물의 높이 혹은 층수에 의하여 정의되지 않으며 , 고층 건축물이란 건축계획 즉 디자인 그리고 용도상에 직접적으로 영향을 주는 고층성 (Tallness) 을 가진 건축물 2. 구조 공학적인 관점 - 바람 , 지진 등 횡하중이 구조계획에 주된 영향을 끼치는 건축물 또는 세장비 (Aspect Ratio) 가 최소 5:1 이상인 건축물을 초고층 건축물 3. 국내 건축법 - 50 층 이상 높이 200m 이상의 건축물을 초고층 건축물로 정의 (2008 년 ) 초고층 건축물의 정의 - 15 층 이상 규모 : 고층형 빌딩 ( 일반적인 높은 빌딩 ) - 40 층 ~60 층 규모 : 매머드빌딩 ( 흔히 63 빌딩까지의 높은 빌딩 ) - 100 층 이상 : 하이퍼빌딩 ( 보통 350m 이상의 어마어마한 초고층건물 ( A 전단응력에 관한 시스템 1. 허리부위가 끊어짐에 의해서 파괴되지 않아야 한다 . 2. 전단에 의해 많이 변형되어도 않된다 . (2) 휨 응력에 관한 시스템 1. 바람과 중력이 혼합된 하중으로 인해서 전도되지 않아야 한다 . 2. 건물은 뚝 끊어져 넘어지지 않아야 한다 . 3. 탄성적인 회복의 한계를 초과해서 변형되지 않아야 한다 . 초고층 건축물의 성립 조건초고층 구조시스템 건물이 고층화됨에 따라 수평하중은 기하급수적으로 증가된다 . 최적화 구조에 관하여 Myron Goldsmith 는 그의 석사논문 ‘ 고층건물 : 그 스케일의 영향 ’ 에 서 다음과 같은 결론을 내렸다 . 1. 유기적이든 인공적이든 간에 모든 구조 타입은 최대 및 최소 크기를 가지고 있다 . 2. 고층건물은 높이에 있어 두 가지 한계를 가지고 있다 . 하나는 구조적인 것이고 다 른 하나는 기능적인 것이다 . 3. 고층건물이 일정 높이 이상이 되면 구조적 시스템은 바뀌어져야만 한다 . 4. 새로운 구조적 시스템은 새로운 건축적 표현의 가능성을 가져다 준다 . 높이에 따른 프리미엄 아래쪽 곡선은 수직하중으로만 설계된 전통적인 프레임 구조의 총 비용을 나타낸 것이다 . 반면에 위쪽 곡선은 수평하중의 영향을 고려한 것이다 . 위쪽 곡선은 횡력에 견디고 그에 따른 수평변이를 최소화 할 수 있도록 기둥과 보가 커져야 하는 것을 설명해 준다 . 두 곡선의 비용 차를 ‘ 높이에 따른 프리미엄 ’ 이라 한다 .골조구조 1. 골조구조 (1) 골조 - 전단벽구조 수평하중을 전단벽과 골조가 동시에 저항하는 방식으로 골조의 변형형태인 전단모드와 전단벽의 변형형태인 휨모드가 적절히 조합된 구조방식으로 저층건물에서 초고층건물까지 가장 널리 사용되는 구조형식 . 전단벽이 구조체의 강성을 크게하여 풍하중이나 지진하중을 효율적으로 지지하지만 , 전단벽의 강성이 클수록 연성은 감소되므로 적절한 강성의 확보가 필요하다 . 골조 - 전단벽구조의 변형 전단벽구조는 캔틸레버처럼 휨변형을 하므로 상층부에서의 층간변형은 크게 일어난다지 않는다 . * 이 구조방식은 40~50 층 정도까지 경제성이 있는 것으로 판단되고 있으며 경제성 여부에 따라 70~80 층 정도까지 이용된다 .골조구조 (2) 가새보강 골조구조 건축물이 초고층화 될수록 건물에 작용하는 수평하중이 커지게 된다 . 강절골조만으로 수평하중에 저항할 경우에는 하층부에 변형이 크게 발생하고 있다 . 따라서 하층부의 변형이 크게 일어나지 않도록 전단벽구조와 혼합한 구조형식을 적용하여 건물에 작용하는 수평하중을 효과적으로 제어할 수 있다 . 그러나 이는 철근콘크리트 구조물인 경우에는 적합한 구조형식이지만 , 강구조물인 경우에는 공기 등을 고려하여 전단벽을 설치하는 것보다 가새로 보강하는 경우가 많다 . 이러한 경우 골조 - 전단벽구조 형식과 유사한 거동이 일어난다 . 가새의 흼변형과 (b) 골조의 전단변형을 상호보완되어 변형이 (c) 가새보강 골조구조와 같이 제어되어 사용성을 높이고 있다 . 가새보강 골조구조의 변형튜브시스템 1. 튜브시스템 (1) 단일튜브구조 (Framed Tube) 튜브구조의 기본개념은 건물의 외곽에 벽체를 뚫어 놓은 정도의 개구부를 두어 횡하중에 대하여 튜브와 같은 거동을 하도록 하여 휨강성을 최대화함으로써 건물의 높이를 최대화할 수 있도록 하는 방식 . 튜브구조는 수평하중에 대해 마치 캔틸레버의 거동과 동일한 거동을 하는 시스템으로 구조물내부에 가새 또는 전단벽 등은 불필요 . 튜브구조의 외벽은 좁은 간격으로 설치된 기둥과 이들 기둥을 상호 연결한 보로 구성되어 , 외부구조물은 구멍이 뚫린 벽체와 유사하며 , 여기에 가새 등을 부가함에 따라 외벽의 강성을 더욱 증대시킬 수 있다 . 튜브구조의 종류튜브시스템 (2) 묶음튜브구조 (Bundled Tube) 건물의 높이가 높아질수록 골조튜브방식은 전단지연 (shear lag) 현상이 심각하게 되는데 , 이를 최소화하기 위해 평면중간부분에 수평하중과 평행한 방향으로 튜브구조체를 넣어 수평하중을 지지 하도록 하는 방식을 사용한다 . 이 경우 중간에 삽입된 튜브도 웨브골조 람에 대한 이중튜브의 작용은 골조 - 전단벽 구조의 작용과 비슷하나 , 외부골조튜브는 강성골조보다 강하다 . 튜브의 작용은 원형과 장방형 건물에서 보다 효과적이다 . 튜브 구조시스템 ( Sears Tower)Outrigger 구조 2. Outrigger 구조 Core 에 Outrigger 와 Belt Truss 설치하여 외곽기둥과 연결 = Core 응력을 외곽기둥으로 전달 . Outrigger 구조시스템 ( 목동 하이페리온 ) 범선의 돛과 돛대의 개념을 적용한 Out-rigger 는 초고층 건축물에서 Out-rigger 는 강성이 큰 벽체나 트러스 형태로 내부코어와 외부 기둥을 수평방향으로 연결한다 . 이는 코어에 집중되는 인장력 및 압축력을 외부골조의 기둥으로 분산시켜 전도모멘트를 감소하는 방식으로 휨강성을 증가시킨다 .(1) Belt 와 Outrigger 트러스의 위치 사례 Outrigger 위치는 건축물의 구조적인 내용을 고려하지만 건축물의 수직적인 용도에 크게 좌우되는 것임을 알 수 있다 . Outrigger 의 위치에 따른 변형 및 모멘트도 부산 L 빌딩과 서울 I 센터의 Outrigger 위치 Outrigger 구조RC Wall bracing 구조시스템 3. RC Wall bracing 구조시스템 RC Wall bracing system 은 외부 골조에 전단벽을 가새형태로 배치하여 전단벽이 가새역할을 하도록 하여 구조체의 강성을 증가시키는 구조형태다 . RC Wall Bracing 구조시스템 ( Onterie Center) RC Wall bracing 은 이러한 전단벽 요소를 가새형태로 배치함으로써 구조체가 횡하중에 대하여 효율적으로 저항할 수 있게 할 뿐만 아니라 최대한의 개구부 확보를 가능하게 한다 . 일반 가새 부재가 적용될 경우 수직하중이 가새를 통하여 힘을 분해하게 되어 기둥의 단면적을 증가시키게 되지만 전단벽 요소는 힘을 분배하는 효과를 주어 외부골조에 부담을 줄이게 된다 .(1) RC Wall bracing 구조시스템의 거동 보와 기둥으연속체로써 부담하게 되어 보와 기둥의 접합부에서 응력집중을 방지한다 . RC Wall bracing system 에 횡하중이 작용할 경우 Wall 요소는 주변의 보 , 기둥의 하중 흐름을 유연하게 하는 역할을 한다 . 횡하중에 대하여 보에서는 압축응력이 발생하게 되고 , 기둥에서는 휨응력이 발생하게 되는데 Wall 요소는 기둥과 보를 연결하여 (b) 와 같이 응력부담 면적을 늘리는 역할을 한다 . 따라서 기둥과 보는 일반골조에 비하여 부담하게 되는 응력이 줄어든다 . 또한 , 가새가 보와 기둥의 접합부에서 발생하는 하중을 근처의 다른 접합부로 하중을 직접적으로 전달하는데 반하여 Wall 요소는 이를 둘러싸는 기둥과 보에 하중을 전달하여 접합부에서의 응력집중을 완화시킨다 . RC Wall Bracing 요소의 하중에 따른 응력분포 RC Wall bracing 구조시스템(2) Wall Bracing 요소의 배치 RC Wall Bracing 요소의 하중에 따른 응력분포 횡하중에 대하여 Wall 요소에서 큰 응력집중이 발생하지 않으며 , Wall 요소가 대각선으로 배치되지 않고 임의의 위치에 배치될 경우에도 아래와 같이 응력집중은 발생하지 않는다 . RC Wall bracing 구조시스템참고문헌 이원덕 (2004), “초고층 건축 구조시스템에서 Outrigger Belt Truss 의 효율성에 관한 연구” , 국민대학교 대학원 김해규 (2009), “ 초고층 건축물 사례 분석을 통한 주요 설계 요소 적용 방안에 관한 연구 ”, 서울산업대 대학원 - 배계원 (2011), “ 초고층 구조시스템 비교를 통한 시스템 최적안 도출에 관한 연구 ”, 한양대 공학대학원 - 허진호 (2006), “ 아웃리거시스템을 적용한 초고층건물의 최적설계에 관한 연구 ”, 홍익대 대학원 - 정상진 외 . 건축시공 신기술공법 . 기문당 . 2002 - 신성우 외 . 초고층 건축물 디자인과 설계 기술 . 기문당 . 2007 - Ivor Richards. Ken Yeang eco Skyscraperow}

공학/기술| 2011.12.09| 18페이지| 3,000원| 조회(447)

초고층, 구조, 초고층 건물, 건축 구조, 초고층 건축물, 초고층 구조

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오토캐드 필수 종합소스 입니다 평가A+최고예요

건축설계 하시는분은 아시겠지만 지금까지 다른분이 가지고 계신 소스보다못해도 두배는 많다고 자부합니다. 4년이 넘도록 하나씩 하나씩 모아갔기 때문에기본적인 창호,가구,계단,엘레베이터,에스컬레이터,조경,자동차,운동시설 등등의캐드소스를 한 곳에 모아놓은 자료입니다.이것만 있으면 평면도를 그리던 배치도를 그리던 다른작업을 하던 다 이 소스 하나로해결할수있다고 생각합니다.

캐드| 2010.12.01| 3,000원| 조회(13,726)

소스, 캐드, 오토캐드, 도면, Auto CAD

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국립현대미술관 사례조사

t he N ational M useum of M odern A rt목 차 t he N ational M useum of M odern A rt - 위치도 - 건축개요 - 성격 주변성 건축특성 전시특성 평면도 정면도 / 입면도 단면도 외부사진1) 위치도1) 위치도 ( 대지 ) 미술관 위치 진입선[ 소재지 ] 경기도 과천시 막계동 산 58-1 [ 설계자 ] 김태수 , 김인석 [ 대지면적 ] 66,116 ㎡ [ 연면적 ] 34,006 ㎡ [ 건축면적 ] 16,661 ㎡ [ 전시면적 ] 14,143 ㎡ 야외전시면적 33,000 ㎡ / 49,587 ㎡ [ 규모 ] 지상 3 층 / 지하 1 층 [ 구조 ] 철근 콘크리트 조 및 일부 철골 조 [ 외장재 ] 화강석 2) 건축개요3) 성격 주변 자연환경과 서로 어우러져 인공미와 자연미의 조화를 이룸 한국의 전통적인 공간 구성 방식의 요소를 현대적 요구에 맞게 적용시킴 전통과 현대감각이 표현됨 한국의 성곽과 봉화대의 전통양식을 투영한 디자인으로서 , 성곽식의 조각관과 반 타원형의 회화관 그리고 이 두 부분을 연결하는 봉화대형 램프코어로 구성됨 미술관은 전시공간의 연속성으로 관람객에게 편의를 제공한다는 의도 아래 중앙의 램프코어가 위치하고 , 왼쪽에 조각 전시장군이 , 오른쪽에 회화 전시장군이 있으며 중앙의 동선코어는 원형으로 계획하여 경사로를 통해 각 전시실로 연결됨 미술관의 외부공간은 전통 정원 설계기법의 하나로서 단의 분절로 인한 점차적인 접근방식으로 시각의 점진적인 상승감을 나타내며 그 주변의 대지는 자연지형과 지존 수목들을 활용하여 야외 조각 전시장을 구성함 . 주 도로에서 분리되어 계곡을 돌아 미술관 남쪽 벽면으로부터 진입되는 동선은 경관의 변화 효과와 함께 전통 마을의 담을 따라 지나면서 숨겨져 있던 민가가 하나씩 나타나는 듯한 신비롭고 여유 있는 공간감을 갖게 함 . 건물의 외부 주 재료로 국산 화강암을 사용함에 따라 은은한 분홍빛이 도는 석재의 특성과 고요하고 안정된 느낌 . 건물 형태에 의해 미술관은 산세에 적절히 어울리는 전통의 이미지를 충분히 반영하여 현대적 시설과 과학적 설비 및 여건을 완비한 국내 유일의 국립미술관으로 그 기능을 다함 .4) 주변성4) 주변성 국 립현대미술관이 위치하는 막계 동일원은 잘 발달한 자연산세속에 서울대공원과 대규모 위락시설인 서울랜드가 함께 있는 곳 그 중에서 미술관은 대공원을 향해 좌측에 , 서울랜드의 배후에 입지하며 , 주변경관이 아름다운 산 중턱에 위치하고 있다 . 구 름을 배경으로 하는 기단식 배치방법이 취하여져서 , 미술관을 향해 접근하면서 아름다운 경관을 배경으로 다양한 형태의 건물군이 드러나도록 앉혀져 있다 . 조각공원에 있는 인공호수의 다리를 거쳐 미술관에 우회적 접근이 되는데 , 이 과정에서수평적으로 넓게 펼쳐져 있던 건물의 모습이 접근하면서 원통형 건물이 구분되면서 수직적 요소가 가미 된다 . 입구를 검은색 유리로 하여 입구성 또한 강조 .5) 건축특성 평 면구성은 원통형의 램프로 구성된 입구동을 중심으로 회화 전시동과 조각 전시동으로 양분된다 . 이 로툰다식의 원통형 메이저 스페이스를 중심으로 그 우측에는 회화전시관이며 좌측은 조각전시관이다 . 물론 이 두 개의 전시관은 중앙의 원형 로툰다에 의해 연결된다 . 우측 상설 전시동은 3 개층을 개방시킨 대공간을 중심으로 둘레에 층별 전시실이 둘러싸여 있고 , 좌측 조각 전시동은 원형 평면의 개방형 전시실이다 .5) 건축특성 램프코어 지름이 13.8m 인 원통형에 22.8m 높이의 원추형 천장 지붕으로 이루어진 공간으로 미술관 건물의 중앙에 위치해 있다 외부사진 . 돔 구조의 중심부분을 본 사진 중앙 홀 미술관 입구의 로비에서 램프코어를 끼고 우측으로 향한 통로를 따라 들어가다 보면 밝고 큰 공간과 만나게 된다6) 전시 특성 조 각 전시부분은 자연채광이 가능하므로 별도의 조절 장치 없이 자연을 투입하고 있다 . 회화전시는 한 측면 전체를 창으로 하여 자연경관이 실내에 끌려 들어온다 . 1 층 : 회화 , 공예 , 디자인 , 조각 , 대관전시 , 기획전시 2 층 : 상설전시 , 조각전시 3 층 : 기증작품 , 옥외조각전시 ( 지붕층 )6) 전시특성 1,2 전시실 개방된 전시공간이라는 특징을 지니고 있으며 따라서 3 차원적인 전시공간이 요구되는 실험성 강한 전시가 열린다 원형 전시실 미술관을 방문한 관람객들이 가장먼저 찾는 전시장이며 장르에 구애 없이 다양한 현대미술작품들이 배치되어 있다 7 전시실 이 전시실은 자연채광을 적극적으로 이용하고 천정부분과 벽면의 구조적 특징으로 회화나 조각작품들을 동시에 전시 한다 .7) 평면도7) 평면도 1 층 설명 미술관의 정문 출입구를 통해 입장한 관람객이 로비를 지나 램프코어에 위치했을 때 마치 양팔을 벌린 듯 좌우로 펼쳐진 2 개층의 원형 전시실과 3 개층의 기획 및 상설전시실들을 감지 할 수 있다면 넓고 복잡한 미술관의 건축구조를 정확히 파악한 것이 된다 . 그 중 좌측 1 층에 배치된 원형전시실은 모두 9 개에 달하는 미술관의 전시공간 중 가장 큰 규모의 것으로 미술관을 방문한 관람객들이 가장 먼저 찾는 전시장이기도 하다 . 자연광과 인공조명이 어우러진 원형전시실에는 장르에 구애됨이 없이 다양한 현대미술작품들이 자유롭게 배치되어 있다 . 상설전시실 가운데 하나로 미술관 소장품 중에서 실험정신과 동시대적 감성이 가장 두드러진 작품들을 선별 수용하는 이 전시실은 공간의 구조적 특성을 최대한 이용하여 회화 , 판화 , 조각 , 공예 , 비디오 , 설치작업 등 국내외의 평면작품 뿐만 아니라 자유로운 공간을 요하는 입체작품들을 대거 전시하고 있다 .7) 평면도7) 평면도 2 층 설명 미술관 건물 2 층과 3 층과 중간에 위치하고 있는 어린이미술관은 장차 미술문화의 주역이 될 어린이들에게 다양한 미적 경험의 기회를 제공하여 미술의 참뜻을 이해하고 , 어린이들의 정서를 풍부하게 함양하고자 1997 년 개관하였다 . 독특한 원형공간으로 이루어진 어린이미술관에는 어린이 미술 공간의 특성을 살린 설치작품과 교육프로그램을 통해 어린이들이 직접 만든 실기작품을 전시하고 있다 .7) 평면도7) 평면도 3 층 설명 미술관 3 층에 위치하며 제 6 전시실과 마주하고 있는 본 전시실은 한국현대미술 중 작가들의 그리기 행위의 기본이 되는 드로잉 작품들 과 70 년대 후반 이후 단색조의 회화와 조각 등 정신적 사유와 명상이 느껴지는 작품들이 전시되고 있는 공간이다 . 드로잉은 매우 간단한 도구를 이용하여 작가의 생각을 자연스럽게 드러낸다는 점에서 유화나 조각작품 등에서 느끼지 못했던 작가의 또 다른 모습을 살펴 볼 수 있도록 해준다 . 이중섭과 박수근의 소박한 드로잉을 포함한 대표작가들의 작품 40 여 점이 전시되어 있다 . 드로잉 작품들과 함께 제 5 전시실을 이루고 있는 단색조의 회화작품들에서 1970 년대 후반 이후 한국미술의 특징적 단면을 볼 수 있다 . 격렬한 추상화나 설치작품과 달리 작가의 정신과 체취가 스며든 차분한 단색조의 화면들은 서구의 몰개성적인 미니멀리즘 작품들과 대조 되는 독특한 한국적 미감을 보여주고 있다 .8) 정면도 / 입면도9) 단면도10) 외부사진 오 픈페이스와 자연속의 조화 경 쾌한 강구조의 스테이지가 야외조각과 하나의 조형물로서 조화됨 .10) 외부사진10) 야외전시장 설명 미술관 건물 주위에는 청계산과 관악산이 병풍처럼 둘러싸인 수려한 자연 경관을 배경으로 푸른 잔디 위에 펼쳐진 약 1 만평의 야외 조각장이 있다 . 계절마다 특색 있는 분위기를 느낄 수 있으며 , 철에 따라 야외음악회 , 무용 공연 , 시 낭송 등의 행사가 열림으로써 종합 문화공간의 장으로서의 역할도 하고 있다 . 현재 야외 조각장에는 국내작가 이우환 , 이승택 , 곽덕준 등을 비롯 국외의 막달레나 아바카노비치 (Magdalena Abakanowicz ), 탈 스트리터 (Tal Streeter), 마우로 스타치올리 (Mauro Staccioli ) 등 유명 조각가들의 조각작품 약 60 여 점이 전시되고 있다 . 야외조각은 작품이 위치한 지점과 배경뿐만 아니라 , 보는 방향과 각도에 따라 다양하게 감상할 수 있으며 , 이러한 점을 고려하여 관람한다면 야외 공간에서의 작품감상은 실내 전시공간에서는 맛볼 수 없는 또 다른 감상의 묘미를 느낄 수 있을 것이다 .감사합니다 .{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2010.11.19| 24페이지| 3,000원| 조회(768)

사례조사, 건축, 설계, 미술관, 건축설계, 국립현대미술관

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