철골 구조

소개

초고층 건축의 구조의 공법과 사례를 예를 들어 서술하였습니다.

목차

목 차

초고층건축이란?

1. 튜브 시스템 (Tubular System)

1-1. 골조튜브구조
1-2. 가새-튜브 구조
1-3. 이중튜브구조
1-4. 프레임 튜브 구조
1-5. 묶음 튜브
1-6. 트러스 튜브 구조

2. 튜브 시스템 사례조사

2-1. 가새-튜브 구조 _ John hancock center
2-2. 프레임튜브구조 _ 세계무역센터
2-3. 트러스 튜브 구조 _ 랜드마크 타워
2-4. 묶음 튜브 _ 시어스 타워

3. 다이어그리드 시스템(Diagrid Structural System)

4. 다이어그리드 시스템 사례조사

4-1. Swiss Re Building
4-2. Hearst headquarters 증축

5. 아웃리거 시스템 (Outrigger System)



6. 아웃리거 시스템 (Outrigger System) 사례조사

6-1. 타이페이101
6-2. 진마오 타워

7. 스태거드 트러스 시스템(Staggered Truss System)

8. 수퍼 구조 ( 메가 구조 )

9. 수퍼 구조 ( 메가 구조 ) 사례조사

9-1. 도쿄 도청사

10. 골조시스템

10-1. 이중골조
10-2. 골조-가새 구조

11. Butress shear wall

본문내용

초고층건축이란?

초고층 건물은 그 층수 또는 높이에 따라 정확히 구분되어 있지 않으며 관점에 따라 상대적으로 정의되고 있다. 유럽의 경우에는 12층 이상일 경우 고층으로 분류되며 시카고 같은 경우에는 70층에서 100층 정도를 지칭하고 있다.

미국의 경우
- 분리기준은 일반적으로 건물의 층수나 높이에 두지 않고 다음의 세 가지 기준으로 제시하고 있다.(ASCE)
① 건물의 용적률이 그 지역의 평균에 비하여 상대적으로 높으며
② 수직 교통을 위한 기계설비가 사용되고
③ 일상적인 저층 건물에서 사용되는 것과는 다른 공법 및 기술이 요구되는 건물

일본의 경우
- 지상 20층 이상의 또는 건축기준법 시행령 제 81조의 2 ( 높이가 60m를 초과하는 건축물의 특례)에 근거하여 높이가 60m를 초과하는 것을 일단 초고층 건물이라 정의하고 있다.

우리나라의 경우
- 내진설계에 의한 구조안전 확인 대상물인 21층 이상 건물을 초고층 기준으로 볼 수가 잇겠으나 통상 30층 이상, 높이 100m 이상의 고층 건물이 초고층 건물로 간주 되어 왔다.

점차 구조시스템의 발전과 동시에 고층화 되고 있는 도시의 스카이라인을 고려할 때, 국제 고층건물학회에서 50층 이상으로 제시하고 있다.

초고층 건물의 정의
- 의장적인 측면 : 세장비(건물의 높이와 단변의 길이의 비)가 5 이상인 건물
- 구조적인 측면 : 횡하중에 저항하기 위해 특별한 구조형식을 도입할 필요가 있는 건물
- 국제 초고층학회 정의 : 50층(약 220ｍ이상의 건축물), 정기적으로 발표하는 세계 100대 빌딩


7. 스태거드 트러스 시스템(Staggered Truss System)
외부 기둥을 서로 연결한 층고 높이의 트러스로 이루어진 트러스 부재를 층별로 엇갈리게 배치한 구조시스템이다.
> 장·단점
- 내부는 기둥이 없는 넓은 공간 가능 (동일한 유닛이 반복되면서 고정 간멱이 벽이 많은 장방향의 구조물을 위한 경제적인 구조시스템)
- 적용 가능한 형태 및 기능이 제한된 관계로 연구 및 적용이 미흡한 상태
(특히 국내외 설계기준의 구조물 분류가 명시되어 있지 않아 기타구조로 설계해야하는 한계)
8. 수퍼 구조 ( 메가 구조 )
횡하중과 연직하중에 모두 자항하기 위하여 막대한 크기의 대형기둥과 전달보 형식의 트러스 수평부재를 사용하고 횡하중의 특성에 맞추어 다양한 방식이 혼합화된 구조형식
대형 규모의 기둥과 보, 그리고 가새 등의 구조부재들을 사용하여 주로 건물의 외곽에 형성된 모듈화 대형 구조 시스템이 건물 전체의 횡하중과 수직하중을 몇 개의 슈퍼기둥에서 지탱하게 함으로써 구조물의 효율성을 극대화 시킬 수 있는 시스템
슈퍼거더를 4-24개층마다 사용함으로써 구조물 전체의 수직하중을 슈퍼기둥에 전달시키며 수평력은 슈처기둥과 슈퍼거더의 접합부 강성에 의하여 지지되는 형식

참고자료

· 초고층건축 시공 _ 송도현 저
· 초고층 건축물 디자인과 설계기술 _ 신성우 저
· 다수 INTERNET을 통한 자료문헌 조사