3. 트러스 구조물 설계 및 제작, 실험
-설계 목표
1. 전체 무게 대비 하중 저항능력이 우수한 트러스 구조물(경제성)
2. 주변환경과 조화가 잘되는 아름다운 트러스 구조물(심미성)
-설계 인자
워렌트러스 사용: 부자재 대비 내구성이 좋다.(경제성, 효율성)
다리 가운데에 있는 부재에 하중이 많
- 기존의 다리구조를 응용 한다.
- 한강다리와 비슷하게 만든다. (트러스 구조)
→ 트러스 구조로 결정
재료 : 다양한 종이를 연구해보고, 쉽게 찢어지지 않는 한지를 여러 장 겹쳐 제작하려 하였으나 14kg을 버틸 만큼 단단한 힘이 없으므로 종이 가운데 가장 단단한 하드보드지로 결정하였다.
입체 트러스 구조
정의
선형부재들을 삼각형을 기본단위로 하여 결합해 하중을 전달시킬 수 있도록 구성된 구조. 그 중에서도 특히 3차원적으로 확장시킨 구조를 입체 트러스 (스페이스 프레임) 구조라고 한다.
모의실험, 모멘트 골조 VS 트러스 구조
실험목표: 같은 양(질량)의 동일한 부재를 사용
트러스- 아웃리거 건물의 예
→ 대만의 Taipei 101 Tower
지진 활동이 있는 지역에서 높은 풍하중을 견딜 수 있는 초고층 건물을 설계하는 것을 어려
운 일인데요, 이 초고층 건물은 콘크리트를 채우는 스틸 박스 ‘슈퍼 칼럼 (Super Column)'은
8층 마다 아웃트리거 트러스 (Out-rigger
부재 및 접합부 응력
구입후 실험에 사용한 부재는 1cmx1cm로 교수님께서 주신 1.2cmx1.2cm의 부재와 재질은 같으나 크기만 작아 이를 안전률로 고려하여 설계
단면 비교
3x3단면에서 파괴 – 4x4단면을 100kg을 버틸 수 있는 최소 단면으로 가정하고 같은 부재량에서 효율적 단면을 비교
같은 부재량을
단면이 작아도 되고 따라서 자중이 감소되므로 초고층 빌딩이나 장 스팬 구조물 등 의 구조물은 강재를 이용하지 않고는 성립될 수 없을 정도로 널리 쓰이고 있다.
2.2 철골 구조의 장단점
1) 장점
- 부재의 공장생산과 현장조립에 의한 현장작업의 경감으로, 공기를 단축 할 수 있다.
- 콘크리트나
부재가 주어진 응력에서 잘 견딜 수 있는지를 판별하는 것이다.
이 단계에서는 중앙 단면을 여러 개의 local part로 나누어서, 각 part 별로 선급 Rule에 위배되지 않는 조건에서 구체적인 치수를 결정하는 것이다. 선급의 Rule은 이론과 아울러 여태껏 쌓여진 data를 토대로 정해진 것이며, 선급마다 약간의
부재에 대한 강도에 대한 계산을 수행하는 단계이다. 즉, 앞서 가정한 Section Modulus를 토대로 하여, 구해진 응력을 이용해 각 부재가 주어진 응력에서 잘 견딜 수 있는지를 판별하는 것이다.
이 단계에서는 중앙 단면을 여러 개의 local part로 나누어서, 각 part 별로 선급 Rule에 위배되지 않는 조건에서 구