[건축구조] 막구조[Membrane Structure]에 관해서

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[건축구조] 막구조[Membrane Structure]에 관해서에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

되는데 일반적인 막구조물에 사용할 경우 2001년 가격으로 약 USD16.00/m~USD120.00/m정도이다. 주의할 점은 막재의 종류에 따라 가공성이 다르며 일반적인 방법으로 가공을 할 수 없는 경우에는 별도의 가공비를 계산하여야 하는데 이 때 단순 가공비가 막재가격을 상회할 수도 있으므로 유의하여야 한다.
이들 막재료 중 최근에 가장 많이 채용되고 있으며 가장 좋은 특징을 지닌 테프론 막의 특징을 정리하면 다음과 같다
표4.테프론 막의 각종 성능
항목
테프론 막의 성능
비고
두께
0.85~1.0mm
얇은 두께로 flexible하며, 진동에 강함.
자중
1.3~1.5kg/m
지붕중량
3~5kg/m
하부 main frame의 경량화 가능.
음향특성
65Hz이하:NRC(Noise Reduction 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
내구연한
30년 이상
30년 이상으로 판넬이나 철판지붕보다 내구적임.
방수성
고밀도 코팅제에 의해 100%방수
유지보수
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.
접합방법
열판 용착법 채용
깨끗한 작업환경과 고도의 용착기술이 요구되므로 공장용착이 원칙임.
6.적용사례
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.
7.후기
막의 연구 및 설계에 대한 국내의 실정은 아직 걸음마 단계에 있다. 특수구조에 대한 인식부족과 연구인원의 한계로 인해 활성화되지 못한 분야이지만, 최근에 들어 이러한 막에 대한 관심은 높아지고 있다. 특히 2002년 월드컵을 계기로 하여 지붕을 막구조로 하고자 하는 욕구가 높아지고 있다. 이번 연구를 통해 막구조는 구조시스템뿐만 아니라 건물의 수명을 결정하는 막재의 선택도 중요하다는 것을 알게 되었다. 아직 우리나라에서는 우수한 막재의 생산이 열악한 상황이지만, 수요가 늘어나고 있고 연구가 활발히 진행되고 있기 때문에 성능을 검증받을 수 있는 막재가 생산되리라 생각된다.
8.참고자료
권택진외 2인 “막구조 설계를 위한 이론 및 해석” 구미서관
정상진외 16인 “건축시공 신기술 공법” 기문당 2002
空間(space) 1999년 4월호
空間(space) 1999년 5월호
空間(space) 2001년 11월호
web site
http://archi.ulsan.ac.kr/laboratory/structure01/research/membrane.htm
http://gunnet.co.kr/group-x/worldcup/worldcup-sec.htm
http://www.jsmem.co.kr/
http://www.taiyokogyo.co.kr/index.html
http://www.hongik.edu/~ykhong/

키워드

건축구조,   막구조,   Membrane Structure