초고층 건축 구조시스템

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초고층 건축 구조시스템에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 초고층 건축 구조시스템의 개요
⑴ 구조적 관점에서의 초고층 건축의 정의
⑵ 초고층 건물의 대표적인 구조시스템
⑶ 구조시스템 선정

2. 초고층 건축물 구조시스템의 종류
⑴ 골조-전단벽 구조
⑵ Outrigger & Belt Truss
⑶ 골조 튜브 구조
⑷ 가새튜브 구조
⑸ 이중튜브 구조
⑹ 묶음튜브 구조
⑹ 슈퍼구조

3. 층수에 따른 구조형식 및 현황
⑴ 구조형식에 따른 적정 층수
⑵ 해외 초고층 건축물의 구조시스템 현황

본문내용

공장 제작이 용이하며, 현장시공도 다른 시스템에 비해 훨씬 용이
② 문제점 및 고려사항
- 전단지연(Shear Lag)현상 발생: 횡하중에 저항하는 각 부분의 응력이 모서리에서는 크고, 중앙부에서는 작아지는 현상
- 전단지연 현상으로 인해 기둥과 보에 휨 발생. 전체적으로 횡변위 증가
중앙부 기둥보다 모서리 기둥의 강도를 증가시킴. 가새부재 사용(가새튜브) 또는 내부코어 추가(이중튜브, 묶음튜브)
③ 적정층수 : 80층(철골구조), 55층(철근콘크리트구조)
④ 적용사례
- World Trade Center(New York. 110F, 2001년 붕괴)
- Standard Oil Building(Chicago, 83F)
- 부산광역시청(삼성물산롯데건설, 부산, 26F)
⑷ 가새튜브 구조
① 개요 및 특징
- 전단지연 현상을 방지하고 강성을 증진시키기 위해 골조튜브 외부에 가새 (콘크리트 또는 철골)를 넣어 횡력을 부담하도록 하는 방식
- 전단지연 현상에 의한 모멘트 지지력 감소 및 횡변위 증가현상 방지
- 가새 설치로 구조물의 강성 증진, 하중과 부등변위 재분배. 벽체응력 균등화
- 중력하중에 유리
- 일반 튜브구조에 비해 층고 및 기둥간격 증가(장스팬가능). Spandrel Beam의 깊이 감소 가능
② 적정층수 : 100층
③ 적용사례
-John Hancock Center(Chicago, 100F)
-Bank of Chicago(Hong Kong, 70F)
⑸ 이중튜브 구조
① 개요 및 특징
- 속이 빈 튜브구조에 내부코어(철골 가새 또는 콘크리트 전단벽)를 배치한 형식
- 골조튜브만으로 소요강성과 내력이 부족할 때 사용(높은 강성 확보)
- 외부 골조튜브와 전단변형 감소
- 외부 튜브와 내부 튜브의 상호작용으로 회전 저항능력 향상
② 적정층수 : 65층
③ 적용사례
- Land Mark Tower(Yokohama, 70F)
- ASEM Tower(현대 대우 LG 금호건설, 삼성동, 41F)
⑹ 묶음튜브 구조
① 개요 및 특징
- 몇 개의 튜브를 서로 연결하여 튜브간의 상호 작용으로 전단지연현상을 감소시키고 큰 횡강성을 얻도록 한 구조형식
- 단일 고조튜브보다 전단지연현상이 감소하고 각 기둥에 응력이 비교적 균등하게 분포. 튜브구조의 효율성 증진
- 큰 횡강성 확보
- 넓은 공간 확보
② 적정층수 : 110층(철골구조), 75층(철근콘크리트 구조)
③ 적용사례
- Sears Tower(Chicago, 110F)
- Rialto Building(Melbourne, 63F)
⑺ 슈퍼구조
① 개요 및 특징
- Super Element인 대형 기둥과 보, 가새 등을 사용하여 건물 전체의 횡하중과
수직하중을 지탱하도록 한 대형 구조시스템
- 응력이 큰 곳에 구조체를 집중적으로 배치하여 경제성, 안전성을 확보한 구조체
- Super Girder가 구조물 전체의 수직하중을 Super Column에 전달
- 수평력은 Super Column과 Super Girder의 접합부 강성에 의해 지지
- 구조물의 효율성 우수
- 전이층(Transfer Floor)과 전이층 사이의 공간을 독립적으로 사용가능
② 적정층수 : 130층 이상
③ 적용사례
- DIB 200(계획안, 200F)
- Jin Mao Tower(상하이, 88F)
- Taipei 101(타이베이, 101F)
3. 층수에 따른 구조형식 및 현황
⑴ 구조형식에 따른 적정 층수
⑵ 해외 초고층 건축물의 구조시스템 현황
건물명
국가
층수
높이(m)
구조재료
구조시스템
Taipei 101
Taiwan
101
508
S +RC +SRC
가세골조(코어) +Outrigger (8개 층마다) + Super Column + 모멘트골조
Petronas Tower
Malasia
88
451.9
RC +S
RC코어 + Outrigger
Beam
Sears Tower
USA
110
442
S
묶음튜브
Jin Mao Tower
China
88
420.5
S +RC
RC코어+Super Column
+Outrigger Truss
World Trede
Center(붕괴)
USA
110
417
S
골조튜브
Shun Hing
Square
China
69
384
RC +SRC
Outrigger +CFT기둥
Plaza Rakyat
Malaysia
79
382
RC
RC코어 + Belt Wall
Empire State
Building
USA
102
381
S
전단벽 + 골조
Central Plaza
China
72
374
RC
가새튜브

키워드

초고층구조시스템,   초고층건축 구조,   초고층건축물사례