지반 조사 및 표준관입시험시추조사의 정의 및 목적 시추기를 사용하여 지반을 착공한 후 채취된 시료관찰에 의하여 지반의 구성상태 , 지층의 두께와 심도 , 층서 , 지반구조 등에 관한 직접적이고 명확한 자료를 얻기 위해 수행하는 조사이다 . 시추조사 시 채취되는 시료는 교란시료 (Disturbed Sample) 및 불교란시료 (Undisturbed Sample) 로 구분되며 , 전자는 토질의 물리적 특성을 파악하는데 이용되며 후자는 역학적 특성을 측정하기 위하여 사용된다 . 교란시료 (Disturbed Sample) 불교란시료 (Undisturbed Sample)시추조사의 개요 시추굴진작업 ( 암석시료채취 , 불교란시료 ) 시추조사와 병행하여 4 개의 시험 실시장비 명칭 [ 시추기 ] 제조사 : Han Jin D B 모델명 : P4000SD 시추는 시추의 방식에 따라 변위식 , 수세식 , 충격식 , 회전식 , 오거 시추 등으로 분류될 수 있다 . 그 중에서 지반조사용으로 널리 이용되는 회전수세식 시추의 특징은 다음과 같다 . 1. 토사에서 경암까지 적용지질의 범위가 넓다 . 2. 균등한 공경 , 공벽의 평활성 , 공저지반의 교란이 적으므로 시료채취 및 공내원위치 시험에 적합 . 3. 암석코어를 채취할 수 있으므로 암반조사에서 널리 사용 .장비 명칭 [ 더블코어배럴 ] 내경 -57.15mm 외경 -73.82mm [ 다이아몬드비트 ] Inner tube Outer tube 지반조사용으로 널리 이용되는 회전수세식 시추장비의 주요부품에는 케이싱 , 로드 , 리밍 셀 , 코아베럴 , 비트 등이 있다 . 코아베럴 (Core Barrel ) : 비트에 의하여 원지반에서 분리된 코아를 수용 • 회수하기 위한 부분 . 단관 (Single), 이중관 (Double) , 삼중관 ( Tripple ) 코아베럴이 있다 . 비트 (Bit): 로드선단에서 직접적으로 지층을 천공하는 부분 . 연암에서는 메탈비트 , 경암에서는 다이아몬드 비트를 사용한다 .장비 명칭 Inner tube Outer tube BX 구경 Casing NX 구경 Casing Rod 로드 (Rod) : 회전동력 및 시추수를 비트 (Bit) 까지 전달 케이싱 (Casing) : 토사층에서 시추공의 붕괴 방지 구분 비트규격 케이싱규격 코아직경 비고 내경 외경 내경 외경 BX 42.0 59.9 65.1 73.0 41.3 NX 54.7 75.7 81.0 83.9 54.0시추 간격 및 심도의 결정 간격은 15~30m 간격으로 , 그리고 구조물 당 최소한 1 공은 조사한다 . 적정 심도는 기초의 지지층 및 터파기 계획고 하 5m 이상 확인하는 것을 기준으로 하나 , 일부 조사공에서 기반암 분포를 확인한다 . 암반이 나타나는 경우 지질상태를 충분히 파악하고 있지 않는 한 기반암인지 호박돌인지 판단할 수 있도록 최소한 3m 이상은 확인하는 것이 바람직하다 .작업순서 2. 시추기에 NX 구경 Casing 장착 후 굴착실시 1. 시추기 위치 셋팅 시 수직도 체크 , 순환수공급 가능여부확인 3. 암반층이 나올 때까지 굴착실제 작업에서는 15cm 씩 3 단계 , 45cm 를 관입하는데 , 처음 15cm 관입은 예비타이며 다음의 30cm 관입에 소요되는 타격회수를 관입저항값 (N 값 ) 으로 함 . 작업순서 Hammer 63.5kg 4. NX 구경 Casing 2M 굴착 후 표준관입시험 (SPT) 실시 . 일반적으로 불교란시료는 SPT 를 통해서 얻어진다 . 5. Rod 와 Sampler 를 연결하여 공내로 내린 후 762mm 높이에서 Hammer 타격 . 샘플러가 30cm 관입되는데 필요한 타격회수를 기록 Rod Sampler작업순서 6. SPT 후 sampler 로 시료채취 7. 채취한 시료 수집 중 Sampler작업순서 8. 더블코어배럴을 이용 굴착 실시 Casing 이해도 NX 구경 Casing - 시추공벽보호 , - 지하수유입차단 더블코어배럴 ( 시추 ) Inner,Outer Tube( 시료채취 )작업순서 10. 채취된 시료는 코어 상자에 보관 ( 상부부터 차례로 배열 ) 9. 채취된 시료공내수평재하시험 압력 , 변위 측정장치 시추공 내에 시험심도까지 고무튜브의 측정관 (probe) 를 삽입하고 그것에 가압액 ( 물 또는 기름 ) 이나 공기를 주입하여 probe 외부에 부착된 고무튜브를 팽창시키고 , 이때 발생된 공벽의 변위를 측정하여 얻어진 변위 - 응력 곡선으로부터 변형계수 및 탄성계수 산출 . 이를 이용하여 말뚝기초의 수평지반반력계수를 산정하거나 구조물의 기초 침하량을 예측할 수 있다 . 시험개념도 Probe( 고무 , 금속 , 관입식 )공내수평재하시험 1. 압력 , 변위 측정장치를 고무튜브의 측정관과 연결 2. 고무튜브의 측정관을 굴착공벽에 삽입 후 가압액 ( 물 ) 의 주입으로 측정 CONTROL CABLE ELASTOMETER HAND PUMP BATTERY WATER PIPE PRESSURE GAUGE 시험장비 모식도 PROBE{nameOfApplication=Show}
주상복합빌딩의 바닥 및 횡력저항 구조시스템 계획설계건물 일반사항제한조건 : 아파트 층고는 적어도 3m 이내로 제한 기존의 벽식 구조에 대해 경제성 확보 실내 평면 계획에 타당성 여부 검토 평면 규모 전체 : 29.1 m X 29.1 m 기둥간 기본모듈 : 10.2 m X 10.2 m서울에 건설 예정인 주상 복합 빌딩의 평면을 기본으로 하며 직육면체 BOX 형태의 건물이다. 오피스건물의 용도는 기본으로 하고 좀 더 보편성을 띠기 위해 주상복합 건물에 대해 설정, 검토해보았다 . 건물의 층별 용도 및 층 고는 다음과 같으며 타워 형상을 가지므로 다른 형태의 건물에 비해 횡변위 제어에 유리하다고 본다.기계, 설비용3.5m41,42층주거용3.0m지상11~40층상업용4.0m지상2~10층상업용6.0m지상1층주차장6.0m지하1층주차장4.5m지하2층주차장7.0m지하3층용도층고층구조설계 기본사항구조 시스템 선정 가. 바닥구조 시스템 Slim Floor System 기둥간격 조절(오피스 부분과 주거 부분의 기둥 간격 조절) Precast Concrete Slab System 나. 횡력저항 시스템 재료별 코어 : 철근콘크리트 코어(전단벽System) 또는 철골코어(강재Brace System) 구조별 코어 : Outrigger+Belt Truss 또는 Tube System구조시스템 결정- 전단벽 System - 강재Brace System- Slim Floor System - 기둥간격 조절 - Precast Concrete Slab System횡력저항구조System바닥구조System구조시스템 제안구조설계과정 개념도바닥구조 시스템계획안 1 - Slim Floor SystemSlim Floor는 바닥판 두께 이내에 구조부재가 설치되는 것을 말하며, 외관상으로는 콘크리트 무량판구조와 유사하다. 즉, 종래의 철골 구조형식에서의 보가 상부플랜지에 얹히는 방식을 하부 플랜지에 얹힐 수 있도록 만든 형식이다.아파트 층의 층고를 낮추기 위해서 Slim Floor System을 도입 Slim Floor을 사용할 경우 철골보의 높이와 동일하거나 Topping Concrete 만큼 보의 춤이 감소 할 수 있다. Composite Slim Floor의 경우는 덧침 콘크리트와 함께 완전한 합성거동을 하게 만든다.장점 층고를 낮출 수 있음 마감이 필요 없음 아파트 평면에 있어서 내부에 기둥이 없어 평면 구성이 자유 내화성능이 향상 건식공법이 가능하게 되어 공기 단축이 가능단점 저층건물에만 적용시켜 왔으며, 내진 규준이 없음 하중을 고려할 때 기둥부재의 크기가 상당히 커짐 물량이 증가할 수 있음바닥구조 시스템계획안 1 - Slim Floor System계획안 2 - 기둥 간격의 조정기둥의 간격을 10.1m 모듈로 배치할 경우 기둥의 크기와 보의 춤의 크기가 커져서 아파트 층에 문제가 발생한다. 이에 대한 해결책으로 기둥의 간격모듈을 5.1m로 줄여 보았다. 이 경우는 아파트 층과 오피스 층의 달라진 기둥 배열로 인해 11층에 Belt Truss 층이 생기게 된다.장점 기둥의 단면 크기가 줄어듬 Composite Beam 을 쓰지 않아도 보의 춤이 그다지 높지 않아서 층고 문제를 해결 할 수 있다.단점 공간 내부에 5.1 m , 4.35 m 간격으로 기둥이 서므로 내부 평면 계획에 지장 층에 따른 기둥 크기의 변화가 불가피 Core 의 내력벽 방식의 방안이 어려움바닥구조 시스템계획안 3 - Precast Concrete Slab평면계획에 문제가 되는 기둥을 해결하고 아파트 층의 층고를 낮추기 위해서 Precast and Prestressed Concrete Slab 를 도입한다. Hollow - Core를 쓸 경우 높이가 30.5cm 정도 이므로 층고 문제는 해결된다. 그러나 Girder 들의 크기가 커진다는 문제가 생기는데 Girder가 놓이는 곳에 세대간 벽들이 위치하게 된다면 무리가 없으리라 본다. 만약 대상 건물이 복도식 아파트 일 경우에는 문제 없이 해결 될 수 있다.장점 아파트 평면 내부에 무주 공간이 가능하게 되어 평면 구성이 자유단점 보의 크기가 커져서 통로나 계단 측의 층고가 낮아짐 보가 위치하게 되는 곳은 반드시 세대간 벽이 되거나 층고와 무관한 곳이 되어야 함바닥구조 시스템그림) 좌측부터 계획안1, 계획안2, 계획안3의 구조도면바닥구조 시스템바닥구조 시스템에 따른 내부 평면계획본 설계에서는 주상 복합 빌딩의 구조설계에 주안점을 두고 있기 때문에 구조 설계안에 맞추어 내부 평면을 계획하였다. 내부 평면은 보다 효율적이고 안락한 공간을 설계하는 것이 목적이 되어야 하겠지만 구조 설계안의 타당성을 검증하는 과정이므로 제안된 구조 설계안으로 보편타당한 아파트 거주 공간이 이루어 질 수 있는가에 초점을 맞추었다.전제 조건 - 층 고 3m - 한 층에 4세대씩 120 세대 거주 - 건물의 향과 그것에 영향을 받는 일조 등의 조건은 무시 - 계획안 2 와 계획안 3 만 제시, 계획안 1 은 어느 것을 써도 무방그림) 계획안2(좌), 계획안3(우) 에 대한 단위세대 평면계획안 2는 실내에 기둥이 있어 계획에 제한이 따르는 반면, 계획안 3은 실내에 기둥이 없어 평면계획이 자유로우며, 계획안 3은 보는 세대간벽의 위치에 있어야 하며, 계획안 3은 스팬드럴 보의 춤이 높아 거주자들에게 약간의 불편을 줄 수 있다.바닥구조 시스템에 따른 내부 평면계획AACB가변성계획불필요필요필요필요칸막이공사가장보편적CAB국내여건AABB공기시공성--BC강 재 량경제성BBAC설계규준AACB융통성2.7m2.7m2.85m2.80m층고내력벽식Hollow-core기둥간격조절Slim Floor특성구조계획벽식구조계획안3계획안2계획안1비 교 항 목상대적평가 : A(우수), B(보통), C(불리)⇒ 설계규준, 국내여건에 관련된 구조적인 여건을 고려하여 계획안2를 선정바닥구조 시스템에 따른 내부 평면계획횡력저항 구조시스템재료별 코어시스템 - R.C 전단벽 또는 강재 Brace-수직, 수평하중을 모두 부담할 수 있음 -공간을 분할해 주며 내화에 대해 고려할 필요 가 없음 -콘크리트 재료가 갖는 취성으로 인하여 연성 을 가질 수 있는 부재 접합부 상세가 필요-비렌딜 트러스의 원리로 횡력에 대한 안정성 확보 -강성이 작으므로 단일 철골코어의 형태만으로 는 고층건물에 적용하기 곤란 -고층 건물에선 가새를 넣는 방식이 좋음 -비교적 공사 속도를 빨리할 수 있다는 장점이 있음R.C 전단벽(철근 콘크리트 코어)강재Brace(철골 코어)비렌딜 트러스(Vierendeel Truss) :경사재가 없는 형태의 트러스횡력저항 구조시스템그림) R.C전단벽 코어(좌)와 철골 Brace코어(우)의 기준층횡력저항 구조시스템구조별 코어시스템 - Outrigger+Belt Truss 또는 Tube System-주거전용에서의 건축계획 제한 -보의 춤의 증가로 층고 문제 -Shear lag 의 발생-50층 이상의 건물에 많이 이용 -횡력 저항 구조체가 외주에 있으므로 건물 전체폭이 모두 저항 -시공에 용이Tube System단 점장 점-Outrigger를 사용한 층의 공간 사용에 제한 이 있음 -골조를 세우는 과정에 Impact가 있음 -전단력에 대한 저항성은 증가하지 않음-바람하중을 주로 받는 구조물 -Core Overturning Moment 를 줄일 수 있음 -평면 계획이 자유로움 -Mechanical Unit층에 설치Outrigger+Belt Truss전단지연현상(Shear lag) : 횡하중에 대한 각 부분의 응력이 이상적인 경우와 다르게 작용하여 전체적인 횡변위를 증가시키는 현상횡력저항 구조시스템 비교 및 평가가. 물량 : 강재의 경우는 전단벽 코어가 약 15 % 정도 절감 그러나 전단벽에 필요한 양의 콘크리트 물량은 증가 나. 시공 : 전단벽 코어의 경우 RC 전단벽과 보가 강접합 되어야 하므로 공정이 복잡하고 공기가 길어지게 됨.⇒ 시공의 측면에서 강재Brace 시스템이 전단벽 시스템에 비해 유리. 그러나 구조적인 측면에서 횡변위에 대한 저항성은 둘다 특별한 보강시스템(예를 들면, Outrigger+Belt Truss 등)을 추가로 도입할 필요성이 있음.{nameOfApplication=Show}
건축공학과 0040811 변 상 진[ 중세 교육과 기독교사상 ]Ⅰ. 초기 기독교 교육(5~6C)[ 카타콤(Catacomb) ]예수의 죽으신 때부터 기원 4세기까지 교회는 로마 제국의 압제 아래서 무한한 핍박을 당했다. 그래서 기독교 교인들은 음밀한 가운데서 모이고 복음을 전하는 지하운동을 하였다. 이러한 초대 교회의 복음 전도 운동은 교육적 활동을 수반하지 않을 수 없었다. 예배 의식도 교육적 기증을 참작한 것이었으며, 그 밖에 여러 기독교 교육 기관을 설치하여 기독교인으로서의 생활 훈련과 신앙을 더 하기에 힘썼던 것이다.Ⅱ. 중세 기독교 교육(6~11C)기원 5세기에 정치적으로는 서로마 제국이 멸망하고 교육적으로는 로마 교황의 명령으로 교회 이외의 모든 학교를 봉쇄해 버린 때부터 중세의 소위 “암흑시대”가 시작되었다. 13세기까지 일반 신도들을 거의 학교 교육을 받지 못하였다. 예배를 통한 간접적 교육이 있었을 뿐이었다. 일반 신도들은, 공적 기관은 없었으나 예배에 참석하고, 교인으로서의 의무를 수행해 가는 동안 교육기능이 계속되었다. 사도 신경을 암송하고 주기도를 드리며 성찬식에 참예함으로써 교육을 받은 것이 사실이다. 정식 신학교육을 받지 못한 일반 신도들에게는 전해 내려오는 신앙에 대한 전통이 매우 중요한 배움이 되었던 것이다. 가정에서 혹은 마을의 장년들에게서 듣는 전통적 교리는 조상의 신앙과 더불어 때로는 미신적 요소까지 혼합된 것이었으나, 일반 신도 사이에 큰 영향을 끼치었다. 교회의 성직을 맡을 교직자를 양성함에 있어서는 철저한 내용의 교육기관을 설치하였던 것이다. 물론 이 교직자들은 중세 사회의 특권 계급이었으며, 행위를 통하여 교회의 권위를 나타내야 해서, 고결한 인격 완성을 위하여 철저한 교육을 받았다.(1)기독교 교육중세는 서로마 제국의 멸망으로부터 문예부흥 운동이 싹트기까지의 시기를 말하며, 중세사회는 로마 교황을 중심으로 한 기독교와 민족적인 봉건국가에 의해서 유지되었다.야만적인 게르만 민족의 침입, 상류계급의 사치와 향락, 기아와 전염병의 만연 등으로 사회적 불안과 생활의 위협이 가해지면서 그들은 정신적 안식처를 종교 생활에서 찾으려 했다. 이 시대적 요구를 만족시킨 것이 기독교이다. 기독교는 예수 그리스도가 혼탁한 로마의 신앙을 정복하고 나아가서는 로마제국보다 더 위대하고 영속적인 정신적 왕국의 기초를 닦은 데서 출발하였다. 기독교는 오랜 수난시대와 고난기를 거쳐 313년에 로마의 콘스탄틴에 의해서 로마의 국교로 공인되었고 세계적 종교로 발전하게 되었다. 이러한 기독교에서 생각하는 교육이란 다음과 같은 것이었다.①교육적 차이를 깨뜨리고 평등한 가치를 인정하여 개인주의와 세계주의를 기반으로 한다.②현세는 내세생활을 준비하는 것이므로 초 세속적인 종교적 도덕교육이었다.③사회생활에 필요한 지식과 지능을 배척하고 성경을 중심으로 한 박애?경건?극기?복종 등의 도덕교육이었다. - 주정주의(主情主義)④금욕생활에 의한 정신의 구제를 위하여 영혼을 높이고 육체를 천시하여 체육을 중요시하지 않았을 뿐만 아니라 가혹한 훈련법을 사용하였다.⑤가정과 국가와의 조화를 거부하지 않았으나 교회의 교육이 주가 되었으며, 교회는 교리에 따라서 학교를 세우고 신자들을 교육할 수 있는 자유와 권리를 가졌다.⑥신의 섭리에 지배되고 있는 우주국가가 세속적 국가를 규율하는 원리라 하고, 그 최후적 이상으로서 국제국가를 역설하였다. - 사해동포주의교육에 대한 교회의 관심은 중세기 전반에 걸쳐서 잘 나타나 있다. 기독교는 교육을 통해 순종과 신앙을 인간에게 가르쳐 기독교적 완정성에 인도하기 위한 하나의 수단으로의 내세교육을 하는 것을 그 목적으로 하였다. 교구교회는 교구학교나 음악학교를 설립하여 읽기?쓰기?셈하기 등 초등교육을 실시하고 예비자 학교를 세워 기본적인 교리를 가르쳤다. 고급문답학교는 보통 성직자의 자제들이 입학하였으며 예비자학교 및 교구학교의 교사를 양성하기 위한 시설의 역할을 담당하였고, 이곳에서는 지성과 이성의 상호보완을 위하여 신학과 함께 그리스-로마적 학문(철학, 수사학, 천문학, 수학, 문학)도 가르쳤다.그리고 성직자들을 양성하기 위한 최고고등교육 기관으로서는 본산학교가 있었는데, 이곳에서는 스콜라철학(Scholaticism)의 발달의 장(場.)이 되었다. 이곳은 전문적 교육기간으로 가난한 가정/사회적 지위가 없는 여자 입학은 제한되었다.(2) 수도원 교육(Monasticism)순결, 청빈, 복종을 약속하고 금욕생활을 하는 곳으로 유명한 수도원에서의 교육활동은 성베네딕트 수도원(St. Benedict of Nursia, 480-543)이후 전유럽에 널리 보급되었다. 엄격한 규율에 의한 통제를 통한 공동생활을 하였으며, 크게 노동과 기도의 시간으로 일과를 크게 나눌 수 있다. 주로 7자유과(표현이 모든 학문을 포용하는 것) -3학(문법, 수사, 논리)과 4과(산수, 기하, 음악, 천문)-를 교육하였으며, 교리문답법, 받아쓰기,[St.Benedict of Nursia]명상, 묵상 등의 엄격한 훈련을 통한 교육방법을 사용하였다. 수도원들은 또한 필사작업을 통한 수행을 주로 하였는데, 이로 인해 오늘날 현존하는 대부분의 고문헌들이 인멸되지 않고 재생되는데 큰 영향을 미쳤다고 할 수 있다.(3) 스콜라 철학의 발달(Scholasticism)[토마스 아퀴나스]십자군원정의 실패로 추락한 기독교 교권/교리 보호와 그에 대한 합리적 설명을 위해 기독교신앙과 고대그리스철학(아리스토텔레스)이론이 결합되어 신앙과 이성의 합일, 그로 인한 신앙옹호와 철학에 의한 교회 옹호를 위해 발달하기 시작하였다. 처음에는 기존의 자료를 단순히 모으고 분류하는 데서 출발하여 원문과 문제를 체계적으로 논의하는 단계를 거쳐 마침내 획득 가능한 진리 체계에 관한 포괄적 견해(Summa)를 제시하게 된다. 이러한 스콜라철학은 지적교육에 치중함으로써 후대에 어학발달과 대학발달의 촉진으로 맹목적 교권주의 탈피에 지대한 영향을 미쳤으며, 이것이 문예부흥(the Renaissance)에 직접적인 동기가 되었다. 토마스 아퀴나스는(Thomas Aquinas , 1225~1274.3.7) 이 학문의 대표자로써 신학대전(Summa theologiae)」에서 ‘성서’와 ‘아리스토텔레스’(인간의 신체와 인식능력을 포함하여 자연적 실재 전체를 긍정하는 특수한 세계관)의 완벽한 결합을 주장하였다.Ⅲ. 후기 기독교 교육(11C이후~르네상스 전)[ 카알대제 ](1) 카알대제 교육신성로마제국의 건설 이후 고대로마 제국의 재흥을 이상으로 삼고 문화부흥을 일으키기 위해 추진된 교육사업은 궁정학교의 설치를 통한 학문 장려의 솔선수범, 교육의 일반적인 보급 발달을 위해 교육법령의 공포를 통한 국민교화 선포 및 기독교/서민교육의 장려를 그 내용으로 하고 있다. 이런 교육은 국가의 권력으로 전국민을 대상으로 계몽하려한 근대적 교육제도의 시도라는 의미가 있다.(2) 기사교육서로마제국 붕괴 후 중앙집권이 해체되면서 기사계급들에게는 특유의 생활사상과 생활내용을 가지는 기사도가 발달하였고, 그들의 교육도 특수한 형태로 발전하였다. 기사 교육의 사상은 당시 무지하고 야만적인 기사들에게 기독교정신을 습득시켜 군사적 미덕과 사회적 미덕을 겸비한 기독교적 무사양성을 주 목적으로 하고 있었다. 교육내용은 신체훈련과 무인으로서의 수련과 7예 등이었다. 교육은 6~7세까지는 가정에서 어머니와 시녀들에 의해서 강건한 신체와 경건한 정신을 길러서 종교위주의 교육을 받았고, 7~13세에는 시종기/기사의 시생으로 기사에 필요한 7예를 연마하였으며, 궁정이나 명성 있는 기사의 가정에 들어가 상류사회의 풍습과 예법을 익히고 간단한 읽기와 쓰기도 배웠다. 14세는 기사의 종자로서 기사를 시중하며 기사가 되는 직접교육을 받았다. 21세가 되면 기사고 인정받았다. 기사도는 신사도의 원천으로 오늘날에 영향을 미치고 있다.