non-categorical contents
건설이란?
- 자연에 대응하는 가장 적극적인 수단이다.
건축의 3대 요소
- 구조, 기능, 미
건축의 3S System
- 전문화 ( Specialization )
- 단순화 ( Simplization )
- 규격화 ( Standardization )
건축의 3대 재료
- 시멘트, 유리, 철
건축 엔지니어가 해야하는 일은?
- 공사기간, 비용, 품질 세 요소를 모두 만족 시킬 수 있는 효율적인 대안을 만드는 것.
BIM이란?
- Building Information Modelling의 약자. 3차원 디지털 청사진 모델? 그런거인듯.
벽량비 : 수직, 수평 벽의 비율
구조 설계 과정
- 문제 정의(설계 개요) > 대지 측량 및 조사 > 대안 조사 > 자세한 전개 > 하중 산정 > ??
건축 구조의 분류
1. 재료에 따른 분류
- 목재구조, 벽돌구조, 돌구조, 콘크리트 구조, 강구조, 철골철근 콘크리트 구조 등..
- 기둥, 보와 같은 구조체의 재료로 분류하는 경우가 많다.
2. 구조기능 및 형태에 따른 분류
- 내력벽식 : 철근콘크리트 벽체가 주요 구조 역할, 벽돌조, 콘크리트블럭조 등의 조적식 공법이 해당됨.
- 라멘구조(일체식 구조) : 기둥과 보를 일체식으로 구성, 벽과 슬래브를 얹어놓은 형태. 철골콘크리트조.
- 가구식 구조 : 목재구조 등에 활용되며, 기둥위에 보를 겹쳐 올려놓은 형태.
- 트러스 구조 : 넓은 지붕 등을 종횡으로 트러스를 짜서 일체식으로 평판을 구성, 넓은공간에 많이 사용.
- 기타 셸구조, 절판구조, 막구조 등...
3. 시공방법에 따른 분류
- 습식구조 : 물의 사용이 많고 양생과정이 오래 걸리는 구조 ( 조적 공사나 콘크리트 공사 등.. )
- 건식구조 : 물의 사용이 적어 조립과 부착, 접합, 그라우팅 등의 작업으로 구성된 구조.
# 건축부재 : 기둥, 벽, 보(슬래브의 하중을 기둥으로 전달), 바닥(슬래브) 등을 의미
건축물의 구조
1. 라멘구조
- 기둥, 보, 바닥으로 구성된 구조로 일반적인 저층 구조물에 가장 많이 사용되는 구조이다.
- 바닥 슬래브의 적재하중과 고정하중이 보를 통해 모아져서 기둥으로 전달되고, 기둥을 타고 내려가 기초로 전달되고 지반으로 전달되는 방식이다.
2. 벽식구조
- 벽체가 기둥의 역할을 해서 상부 바닥 슬래브의 하중이 벽을 타고 내려가 기초 및 지반에 전달되는 방식이다.
- 일반적으로 아파트의 내력벽 방식과 같다.
3. 무량판구조
- 슬래브를 두껍게 만들어 보 역할을 대신하고, 하중이 슬래브 > 기둥을 통해 기초로 전달되는 방식이다.
- 슬래브를 초고성능 콘크리트로 쓰는 등 비용이 많이 들지만, 시간적으로 이득을 볼 수 있다.
건축물의 하중
- 외적/내적인 원인으로부터 구조물에 대한 내력이 발생한다.
- 지내력 : 땅이 버틸 수 있는 최대 힘을 의미한다.
- 건축물에 가해지는 직접하중은 중력(건물의 자중, 적설량, 강우량 등)과 횡력(바람, 지진, 토압, 수압 등)이 있다.
- 건축물에 가해지는 간접하중은 부동침하가 있다.
-> 부동침하 : 지반의 침하로 인해 구조물이 불규칙적으로 침하하는 현상.
- 일반적으로 사용되는 설계 하중은 고정하중, 활하중, 적설하중, 풍하중, 지진하중의 5종류이다.
1. 고정하중 (Dead Load, D)
- 건축물에서 구조골조나 마감재의 자중과 같이 변하지 않는 고정된 하중. (가장 기본적인 하중임)
- 시공/건물 사용 시에 고정적으로 부가되는 것들이 반영된다. ( 이경우, 적재하중과의 엄밀한 구분이 힘듬 )
- 설계하려고 하는 건축물의 실상에 맞게 적절하게 산정하는 것이 필요하다.
- 건축재료의 밀도나 단위체적중량(단위면적중량) * 체적(면적)
2. 활하중 (Live Load, L)
- 구조물을 점유 사용함으로써 발생하는 하중.
- 집중 활하중의 크기는 구조물의 안전도를 고려한 최소값. 실제로 작용하는 활하중이 기존 명시보다 크다고 판단되는 경우에는, 실제하중을 적용하여 설계하여야한다. ( 작아도 용도변경 등을 고려하여 기준하중을 적용해야 한다. )
- 진동이나 충격이 예상되는 경우 활하중을 높게 잡아야 한다. ( 단, 주차장 등은 이미 고려되어져 있다. )
3. 적설하중 (Snow Load, S)
- 지붕의 등분포 적재하중은 최소 1 kN/m^2 이상이기 때문에, 다설지역이 아닌경우 일반적으로 적설하중보다 지붕의 적재하중이 클 때가 많다. -> 더 큰 쪽을 적용한다.
- 속초 : 2 kN/m^2, 강릉 : 3 kN/m^2, 울릉도,대관령 : 7 kN/m^2
- 적설하중에 대한 평가는 건축물의 규모, 지붕 형상, 기온, 풍속, 풍향등에 따라 눈이 쌓이는 여건이 서로 다르다.
-> 재현기간 100년을 기준으로 기본값을 정하지만, 건축물의 용도에 따라 기간을 변확시킬 수 있다.
4. 풍하중 (Wind Load, W)
- 구조물에 작용하는 풍력은 평균 풍속에 기본을 두는 평균풍력과 관계되며, 풍속의 변화와 여러 요인에 의해 발생하는 변동풍력이 작용한다.
- 변동풍력은 풍속의 변동뿐 만이 아니라, 건축물의 규모, 구조특성, 특히 진동특성에 관계된다.
- 바람에 의한 파괴는 강풍에 의해 발생하므로, 강풍에 의한 파괴를 방지하는데 목적을 두고 설계하는 것이 기본.
- 우리나라에 발생하는 강풍은 태풍, 계절풍, 전선풍, 돌풍, 국지적 강풍, 선회풍 등이 있다.
- 선회풍과 국지적 돌풍은 규모가 작고 발생 횟수가 적어서 대상에서 제외한다.
5. 지진하중 (Earthquake Load, E)
- 건축물은 최소 몇 십년 ~ 몇 백년 사용을 계획하고 만든다. 그러므로 자연현상에 대해서도 견딜 수 있어야한다.
- 지역에 따르는 지역 계수와, 건축물의 용도 및 규모에 따른 중요도 계수를 둔다.
- 지진의 진동을 완벽히 예방하는것은 현실적으로 불가능하므로, 전단력, 단력, 비틀림모멘트 등에 저항할 수 있또록 설계한다.
6. 크리프에 의한 하중
- 크리프 : 콘크리트 등이 가해지는 하중에 따라 조금씩이나마 변형이 생기는 현상을 의미함.
이외에도 토압, 지하수압 등을 고려할 필요가 있다.
과대철근 : 콘크리트보다 철근이 더 많은 것이다. 콘크리트가 철근보다 먼저 파괴되기 때문에, 적은 처짐에서 급격한 파괴가 일어난다.
과소철근 : 콘크리트가 철근보다 많은 것이다. 철근이 콘크리트보다 먼저 파괴되기 때문에, 철근의 휨을 먼저 발견할 수 있고, 철근이 끊어지는 소리는 쉽게 파악할 수 있어서 (과대철근에 비해) 대피 등에 용이하다.
가세(Brace) : 옆으로 미는 힘에 의한 변형을 막기 위해, 대각선으로 지지대를 설치해 휨을 방지하는 것이다.