막구조 분석

소개글

막구조 분석에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 개 요

2. 막구조의 정의

3. 막구조의 기원과 역사

4. 막의 이해

5. 막구조의 분류와 특징

6. 막구조의 장점

7. 막재료의 종류

8. 적용사례

9. 후 기

본문내용

uction Coefficient)dir 0.65로 거의 흡수함
흡음성이 좋아 다중이용시설에 유리
투광성
12~15%
조도:1200LX이상
(사방이 밀폐된 건물의 경우)
별도의 조명없이 실내 조도를 유지함으로써 쾌적한 환경 조성 가능
자정성
불소 플라스틱으로 코팅되어 빗물에 먼지가 씻겨 내려감
양면에 불소를 코팅하여 먼지가 타지 않고 자정작용에 의해 깨끗한 외관유지 가능
내구
연한
30년 이상
30년 이상으로 판넬이나 철판지붕보다 내구적임
방수성
고밀도 코팅제에 의해 100%방수
유지
보수
불필요
재도장 등의 유지보수가 필요 없어야 장기적으로 볼때 경제적
불연성
부분적 인정
유리섬유량, 코팅량, 막두께가 만족되면 불연재료로 인정됨
인렬,
굴곡
얇으면서 유연성이 부족하여 절곡되면 약해짐
시공시 특히 주의 요함
이방성
섬유방향에 따라 장력과 변형의 차가 생김
크리프
(creep)
쉽게 발생
시공초기의 등장력 상태가 변화될 수 있으므로 유지관리상 주의요함
접합
방법
열판 용착법 채용
깨끗한 작업환경과 고도의 용착기술이 요구되므로 공장용착이 원칙임
8. 사례
그림1. 대구월드컵경기장(골조막구조)
그림2. 인천월드컵경기장(이중(공기) 막구조)
그림3. 제주월드컵경기장(현수막구조)
구조시스템
지붕
Steel Truss 인장막구조
스탠드
프리캐스트콘크리트구조
스탠드하부
SRC구조, RC구조
지하층
RC구조
<건설기술 및 특징>
- 강한 바람에도 충분히 견디도록
설계된 케이블 트러스 현수구조
- 지면 14M이하에 그라운드를
조성하여 바람의 영향을 최소화
- 해풍의 영향을 최소화하기 위한
충분한 염해 대책 고려
- 우수이용 및 지열·태양열을 활용한
급탕시설 등 환경친화적 설비
그림4. 서울월드컵경기장(골조막구조)
구조시스템
지붕
케이블 골조막 구조
스탠드
프리스트레스콘크리트구조
스탠드하부
철골구조
지하층
RC구조
<건설기술 및 특징>
- 아시아 최대의 축구전용 경기장
(65,856석)
- 철골트러스를 마스트 기둥과
케이블로 지지하는 지붕구조
- 공장제작한 부재를 현장에서
조립 시공하는 PC공법 활용
그림5. La Grande Arche (라 그랑 아르체 ‘구름’)
막구조 : Patio 윗부분에 설치된 막구조는 구름을 형상화한 조형물로, 양쪽 2개 Tower의 벽면과 바닥에 와이어 로프로 고정되어 있으며, 현창을 통해 Patio로 빛을 끌어들인다.
그림6. 부산아시아 주경기장
2002아시아 경기대회와 월드컵 축구대회의 경기장으로 계획된 부산 종합운동장은 5만 6천여석 8만명을 수용할 수 있는 대공간 구조물로 인장케이블 막구조이다. 강설량이 적고 바다에 인접한 부산의 기후적인 특성에서 볼 때도 매우 유리한 구조이다. 여기에 사용된 PTFE막은 마감재이자 구조재로서 그 역할을 담당하게 된다.
부산아시아 주경기장의 시공순서를 살펴보기로 하자.
1 2 3
4 5 6
부산아시아 주경기장의 모든 주 케이블 트러스의 크기가 서로 다르면서 선형적 유사성을 가지고 서로서로 이어져 있기 때문에 그 힘의 흐름이 매우 역동적이다. 일반적으로 천막이 씌워진 케이블 구조에서 케이블과 케이블 사이가 너무 크게 벌어지면 순수 평면장력에 의존하는 막구조에서는 다소 느슨하여 역동성이 떨어진다. 이 구조물에서 돋보이는 면은 주 케이블 트러스위에 반달모양의 2차 부재인 압축재를 두어 큰 천막의 2차원적 수평공간을 3차원적 입체공간으로 처리한 점인데, 이는 구조적 안정성, 시각적 역동성, 빗물 눈 등에 의한 폰딩(ponding)현상에도 효과적으로 대응할 수 있어 마무리 구조설계에 있어 치밀성이 엿보이는 부분이다.
9. 후기
선진국에서는 오래 전부터 활성화된 막구조가 우리나라에도 하나의 새로운 건축으로 각광받고 있다. 2002년 월드컵 운동장에 원단 소재가 지붕재로 적용되어 막구조 소재의 우수성이 입증되면서 이제 체육시설 뿐만 아니라 비행장, 대형터널, 상업시설, 특수주거시설, 대형리조트, 기념조형물 등 다방면으로 확대 적용되고 있다.
지금까지 막구조는 조금 특수한 분야로 취급되어 특별한 용도가 아니면 일반 건축업계에 적용이 까다로운 분야로 인지되고 있었다. 하지만 막의 가벼움, 내구성이라는 특징과 다른 구조에서는 볼 수 없었던 독특한 성질로 인해 건축주가 원하는 다양한 디자인을 창출해 낼 수 있다는 부분에서 그 장점은 높이 평가하게 되었고, 세계 각지에서 막구조를 구조부분에 다방면으로 사용되면서 최근 사회에서도 일반 건축으로서 이를 인식하게 되었다.
케이블로 보강된 막표면은 막구조에 있어서 새로은 방향을 제시한다. 막은 케이블 구조의 변형 특성을 잘 따르기 때문에 여러 가지 다양한 조합이 가능했다. 단순히 케이블 구조의 지붕으로 얹혀진 재료가 되는 것이 아니라, 막재료의 강도를 이용해서 케이블 구조와의 복합을 도모하는 것도 가능하다. 이처럼 막구조는 다른 구조체와 융합하여 쓰일 때 오히려 그 장점이 보다 잘 드러나는 것 같다. 이러한 구조적 복합을 통해 그 속에서 새로운 막구조가 나타날 것 같다.
지금도 앞으로도 각광받을 막구조는 현재 사회의 재산이라고 할 수도 있다. 용도에 따른 최고급 멤버레인 사용이 가능해지고 막기술이 발달하면서 건물의 용도와 시각성 디자인 면 에서도 우수하여 많은 건축구조에 채택되어 다방면으로 더 큰 발전이 있을 것 같다.
이번 과제를 준비하면서 막구조에 대한 많은 부분을 이해하고 접할 수 있는 좋은 계기가 되었다. 또한 구조와 디자인은 별개의 부분이라 생각했었는데 상관관계가 있다는 것도 알게 되었고, 과제준비를 위해 인터넷과 서적의 막구조에 대한 많은 자료를 보고 읽으면서 보다 폭넓은 시야로 이를 이해하게 된 계기가 된 것 같다.
* 참고문헌
- 막구조 설계를 위한 이론 및 해석 - 건축시공 신기술 공법
- 空間(space) 1999년 4월호 - 空間(space) 1999년 5월호
- 空間(space) 2001년 11월호 - Membrane Design and Structures
- http://www.gunnet.co.kr - http://www.taiyokogyo.net
- http://www.richardrogers.co.uk - http://www.howeng.co.kr

키워드

막구조,   멤브레인,   membrane,   공기막구조,   막구조 종류,   막구조 사례