아치와 볼트, 돔 구조물의 특징, 종류, 역학적 거동 비교 분석

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배럴볼트의 경우 시공이 쉽고, 길이는 마음대로 늘릴 수 있다는 장점이 있지만, 곡면천장의 무게가 많이 나가고, 추력에 저항하기 위해 벽 두꼐가 많이 두꺼워 져야 했다. 또한 개구부를 내기가 어려워 채광과 환기에 불리했다. 교차볼트는 배럴볼트 두 개를 직각으로 교차시킨 형태로 하중이 네 방향으로 분산되기 때문에 천장과 지지벽의 두께를 대폭 줄일 수 있었다. 또한 네 면을 모두 개구부로 만들 수 있었기 때문에 채광과 환기에 유리했다. 하지만 곡면을 정확히 교차시키게 시공하는게 까다롭고, 곡면이 정확히 나오지 않았을 때, 구조적으로 문제가 생길 수 있다는 단점이 있다. 고딕식 볼트의 경우 첨두아치를 이용해 추력을 줄이고, 교차볼트의 기둥을 보다 가늘게 하였다. 교차볼트에서는 볼트의 교차선상에 궁륭이 형성된다. 이것을 선으로 돌출시킨 볼트가 리브볼트이다. 리브볼트는 그 자체가 구조체역할을 했기 때문에 천장은 추후에 얇은 재료로 덮어도 되었고, 이는 볼트의 하중을 많이 줄여 주었다. 또한 리브만 잘 세우면 구조가 해결됨으로 시공이 간편해지고, 어떤 평면 위에서도 볼트를 만들어 낼 수 있게 되었다. 이는 고딕건축의 발달에 큰 영향을 미친다.

참고자료

· 함인선, 『구조의 구조』 (발언, 2000).
· 다카기 다다유키, 심종석 역, 『구조역학』 (기문당, 1998).
· Heino Engel, 『디자인과 공간구조 형태』 (대우출판사, 1997).
· 박정현, 『건축구조역학』 (구미서관, 2007).
· 승호산, 『건축의 구조 디자인』 (기문당, 2013).
· 구조 수업자료