고층건물 구조형식(초고층)

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고층건물 구조형식(초고층)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 가새골조 구조형식
-건축사례
1) 대한생명 63빌딩
2) 을지로 2가 16 및 17지구 재개발 (주공, 1983)
3) 국제사옥 (구조설계 정재철, 1985)
4) 부산 파라다이스 호텔 (구조설계 이문곤, 1989)

2. 전단벽 구조형식
-건축사례
1)페트로나스 타워 (Petronas Tower)
2) 진마오타워 [金茂(금무)-, Jin Mao Tower]
3) Metropolitan Tower
4) 원자력발전소
5) Tomorrow square

3. 코어 및 OUTRIGGER 구조형식
-건축사례
1)여의도 대우 트럼프월드 I
2)여의도 금호 리첸시아 (금호건설)
3)용산 한강로 트럼프월드 Ⅲ 아파트
4)분당로얄팰리스
5)City Spire New York USA
6)트럼프 타워(Trump Tower)
7)Plaza 66
8)종로타워

4. 튜브구조 형식
-건축사례
1)부산시 신청사 (부산광역시 26층, 118.60m, 1997년 )
2)Onterie Center
3) Hong Kong new world tower
4)Bank of china tower
5) World Trade Center

5. 합성구조 형식
-건축사례
1)LG트윈타워 [LG Twin Tower]
2)First Bank Place
3)Columbia Seafirst Center
4)Citicorp Center

본문내용

수평하중 저항에 대한 더 높은 효율을 갖는 전체 건물관성을 사용한 3차원 구조 시스템의 개념이 나타나기 시작했다. 튜브구조는 최근 Fazlur Khan에 의해 제안된 것으로 기본 개념은 건물의 외부 벽체에 개구부를 둠으로써, 횡하중에 대하여 튜브와 같은 거동을 하도록 하여 휨강성을 최대화하여 건물의 높이를 최대화 할 수 있도록 하는 방식이다. 즉, 횡력에 대하여 건물 전체가 캔틸레버 보와 같은 거동을 하도록 하는 것이다.
골조튜브형식은 튜브형식중 가장 먼저 사용된 구조방식으로 외부에 기둥을 1.2m∼3.0m 로 촘촘히 배치하고 기둥과 기둥 사이를 60cm∼150cm 의 큰 보를 강접합으로 연결하는 형태로 외부 기둥이 구조물의 횡하중과 연직하중을 동시에 지지하도록 한다. 일반적으로 배치된 외부 기둥과 춤이 큰 스팬드럴 보가 서로 강접되어 건물의 바깥면과 모서리 전체가 연속적인 집합체 이다. 골조튜브구조는 횡력 방향에 평행한 기둥이 웨브 역할을 하고 수직인 방향의 기둥이 플랜지 역할을 하여 횡력에 반응한다
-사례-
1)부산시 신청사 (부산광역시 26층, 118.60m, 1997년 )
-위치 : 부산시 동래구 연산동
-발주처 : 부산시 종합 건설본부
-층수 : 시본청 외 3개동
부산시 신청사는 지상 26층, 옥탑 1층의 시 본청건물과 지상 14층 옥탑 1층의 경찰청 건물 및 지하 3층, 지상 4층의 저층 공용부분으로 된 건물이다. 이정도 규모의 중고층 건물(높이 118.60m) 에서는 부산 지역의 강력한 풍하중에 어떻게 지지되게 설계하느냐가 구조설계의 제일 큰 관심사중의 하나이다. 시본청 평면구성은 경간 13.50m 와 18.00 m로 이루어져 있어 강접구조(Rigid Frame)에 의한 횡력저항은 효과가 적고 또한 수직가새를 설치 할 수 있는 코어부분은 평면크기에 비해 상대적으로 적었다. 이러한 여간에서 경제성, 공기, 건축과 설비의 요구조건을 고려하고 구조재료와 근로자의 기능도를 감안하여 건축에서 설정한 4.5m를 최대한 이용한 튜브구조형식으로 채택하였다. 내부 평면구성은 4.5 m 간격의 스틸합성덱크 콘크리트 슬래브와 철골보를 쉬어코넥터에 의해 철골, 철근 콘크리트 합성보로 설계하였으며, 기둥과의 접합부는 모두 전단접합(Shear Connection)으로 처리하여 시공성을 높였다.
2)Onterie Center
-위 치 : Chicago, Illinois, USA
-층 규 모 : 지하1층 지상57층
-건물높이 : 174m
-구조형식 : 철근콘크리트 구조 외부 골조튜브 (Flat Plate 구 조) 외주부 간격 1.68m
외주부 기둥간격이 1.68m로 외부 골조 튜브구조를 형성하고 있다.이 골조튜브에 Diagonal 방향으로 기둥두께와 동일한 Infilled panel을 설치하여 Diagonally Braced Tube구조로도 거동하도록 하였다. 슬래브는 스팬 6.1m*6.7m의 Flat Slab System을 적용하였다. 내부 코어벽체가 없으므로 건축 계획이 용이하며 코어벽체와 기둥간의 부등침하에 대한 문제도 해결될 수 있었다. 풍하중에 대한 설계기본풍속은 34m/sec의 100년 재현주기로 하였으며 지진하중은 적용하지 않았다.
3) Hong Kong new world tower
-위 치 : 중국 상하이
-높 이 : 278m, 913ft
-층 수 : 61층
전형적인 튜브시스템으로 시워스 타워와 비슷하게 묶음튜브의 일종으로 보인다. 층 면적이 줄어드는 부분에서는 벨트트러스가 설치되어 있으며, 중앙 부분에 전단벽 코어가 설치되어있다.
4)Bank of china tower
-위 치 : 중국 상하이
-높 이 : 258m, 846ft
-층 수 : 53층
중앙에 코어가 있으며 외부에는 튜브시스템으로 되어 있다. 중앙의 코어 부분은 튜브 시스템층 위로 돌출되어 있다. 평면 형태가 유선형으로 풍하중의 영향을 줄일 수 있다. 중국의 힘과 끈기의 상징인 대나무를 형성화하여 설계. 내부는 15층까지 뻥 뚫려있고 고객창구홀이 있으며, 일반인들은 엘리베이터를 이용하여 43층의 무료전망대에 올라가 볼 수 있다.
5) World Trade Center
위치 : 미국의 뉴욕시
높이 : 1타워 417미터(송신탑 제외) 2타워 415미터
토대의 깊이 : 21미터
전체 이용 인원 : 5만명
뉴욕 뉴저지 항만위원회가 국제무역을 담당하는 기구와 관련 업체를 위해 지은 복합건물이다. 두개의 건물로 각각 110층의 거대한 쌍둥이 건물로 1동 건물은 417m 2동 건물은 415m로 1973년 시카고에 시어스 타워가 완공될 때까지 세계에서 가장 높은 빌딩이였다
5. 합성구조 형식
현대건축의 추세는 다른 분야와 마찬가지로 다양한 요구조건을 동시에 충족시켜 줄 수 있는 주어야 한다. 즉, 구조적인 필요조건을 만족시키면서 미적이고 기능적인 요구조건도 충족시켜야 한다. 이러한 시대적 요구조건을 충족시키기 위해서 여러구조방식을 합성한 구조방식이 자연스럽게 사용되기 시작했다.
-사례-
1)LG트윈타워 [LG Twin Tower]
-위 치 : 서울 영등포구 여의도동
-건축물크기 : 지상높이 134m, 지상 34층, 지하 3층.
-대 지 면적 : 1만 4774㎡,
-연건축면적 : 15만 8678㎡
지상높이 134m, 지상 34층, 지하 3층. 대지면적 1만 4774㎡, 연건축면적 15만 8678㎡, 설계 미국 SOM사. 시공 럭키개발(주). 건설기간 1983년 6월∼1987년 6월. 동관과 서관이 같은 모양으로 짝을 이룬다. 사무실 전용인 이 빌딩은 수용인원이 1만 명에 이르고, 1000여 대 규모의 주차장, 36대의 엘리베이터, 2대의 에스컬레이터를 갖추고 있다. 또, 비상인터폰, CCTV용 카메라, 자동조명 및 냉난방장치, LG커뮤니케이션 센터, 메일 콘베이어 시스템, 윈도 워싱머신, 퍼즐파킹 시스템 등 첨단시설이 갖추어져 있다. 빌딩 안에는 인간·기술·미래를 주제로 한 1851㎡의 연암 사이언스홀에 32개 아이템별 전시품목을 갖춘 기업PR관도 갖추어져 있다.
2)First Bank Place
3)Columbia Seafirst Center
4)Citicorp Center

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