분야
ppt2 고층건물의 시공법 (수직하중 저항 시스템)
(1) 철근 콘크리트 바닥 시스템
(2) 철골 및 합성 바닥 시스템
(3) 구조 시스템
3.초고층건물의 시공법 (수직하중 저항 시스템)
(1) 구 조 형 식
(2) 내력벽 구조
(3) 코 어 구 조
(4) 골조 구조
(5) 골조-전단벽 구조
(6) 골조 & 아웃리거 구조시스템
4.초고층 건물 사례(Sears Tower )
(1)개 요
(2) Sears Tower 구조가 Fazlur R. Khan
(3)시공사(Skidmore,Owings&Merrill)
(4)Sears Tower의 영향력
(5)건축 구조 개요
(6)외장개요
(7)시설의 특징
(8) Sears 구조적 해석
(9) Sears Tower의 사용된 구조
1)튜브구조설계
2) 철골구조
3) SET BACK SYSTEM
1) 단면이 후퇴하는 초기의 고층 건물과 흡사한 방법인 모듈을 빠뜨리는 방법
→ 9개의 정방형의 Framed tube로 구성된 megamodule을 다양한 높이에서 끝나도록 하는 시스템
2) 최고의 횡강성을 갖는 효율적인 구조 시스템 선택
3) 당시의 고층 철골 건물은 대부분 25ft에서 40ft의 길이를 갖는 보로 구성된 모멘트 저항골조
→ 횡 하중에 저항하는 데 가장 낮은 효율성을 가지며 이것은 중력 하중을 전달하는 것 이상의 많은 강재를 사용한다.
예) 110층 건물이 30ft 스팬을 갖는 골조구조 Bundled Tube System : 33psf 기존의 고층 건물 : 60 - 65 psf정도
4) 수직 캔틸레버 튜브와 같이 작용하도록 주변의 골조를 만듦으로서 캔틸레버 효과를 증가시키고자 개발.
5) 건물의 주변의 형상을 얇은 벽을 가진 중공튜브와 등가로 만드는 것
6) 단순 형태의 튜브구조는 인접한 외부기중을 큰 보로서 각 바닥판과 연결 → 창문등 개구부를 가진 속빈 수직 튜브 효과
7) 큰 튜브를 작은 요소로 나누는 것 → 큰 크기의 튜브 구조를 형성키 위해 작은 크기의 골조 튜브들을
(9) Sears Tower의 사용된 구조
1)튜브구조설계
튜브 구조설계의 변천
튜브구조는 고층건물의 경제적 시공에 기여,기존 구조설계에서 쓰던 비싼 내부 풍가새를 사용하지 않아도 되기 때문이다. 건물 외각부 기둥이 바람에 대한 가새로서 역할하도록 함 이 개념이 전개되고 칸에 의해 1963년 43층 시카고 아파트에 적용된 이래로, 튜브구조설계는 세계의 높은 4개 건축물에 적용 1350 피트의 세계무역센터,1136 피트 스탠다드 석유회사,1450
피트,시어스 타워,1105피트,존 행콕 건물.1250 피트,엠파이어 스테이트 빌딩이다. 칸의 튜브구조설계 개념을 최초로 철골조로 구현한 것은 존행콕 건물임.천오백만 달러를 절감 100층 구조물에서 평방 피트당 29파운드의 구조강재량을 사용.원래 행
콕 프로젝트은 사무소건물과 아파트 건물로 분리된 두 개의 건물로 되어있었으나,건축설계 파트너인 부르스 그래험(Bruce Graham)은 두 가지 거주기능을 포함한 단일건물를 제안 칸은 그런계획은 대각선방향으로 가새보강된 튜브를 사용하면 성립
가능하다고 말한 바, 대각가새가 하중을 외각부에 있는 기둥으로 일부를 전달하고 동시에 외각부에 있는 기둥이 할당된 중력하중을 전달하여 대각가새로 튜브개념을 성취.또다른 전기를 마련한 건물은 52층의 원셀플라자인데, 이 건물은 칸이 이중튜브- (1) 바람하중을 지지하는 촘촘하게 배치된 외각부 기둥과 (2) 건물의 내부에 작용하는 고정하중을 지지하는 코어벽으로 이루어진 내부튜브로 구성됨—라고 부르는 개념을 사용했다.칸의 이중튜브 구조설계는 경량콘크리트를 사용함으로써 35층 건물에 필적하는 평방 피트당 비용만 들임.건축비는 2천2백만 달러밖에 안됨.시어스 타워에칸의 구조설계는 튜브구조의 변화된형태인 모듈러 튜브시스템을 사용 천만 달러를 절약. 이 건물은 9개의 연속된 강재로 된 모듈들로 구성되었는데, 각각은 평면이 75 평방 피트임.이 모듈들은 타워의 지상부터 50층까지의 225*225 피트의 평면을 형성 50층에 이르러 두 개의 모듈이 떨어져나감.66층에서 두 개의 모듈이 더 떨어져나가고 3개 모듈이 90층에서 떨어져나가 두 개의 모듈만이 끝까지 올라감모듈들은 두 개의 다이어프램을 구성하는 공통된 내부기둥을 갖는데, 건물을 두 개의 방향으로 삼분화해서 구조물 강성을 높인다. 1억 5천만 달러의 110층 구조물의 무게는 평방피트당 33파운드이다. 칸은 기존의 튜브구조설계는 다이어프램이 없었다면 평방피트당 60-70파운드였을 것이라고 추정했다.
