골조튜브의 구조설계 - 부산시 신청사 구조설계의 예

소개글

골조튜브의 구조설계 - 부산시 신청사 구조설계의 예에 대한 보고서 자료입니다.

목차

튜브구조의 특성과 상세설계
1) 전단지연 (Shear Lag) 現狀
2) 횡력에 의한 변위
3) 조인트 설계
4) 지하층 설계
5) 사용구조재료의 강도
6) 상세설계

3. 맺음말

본문내용

Joint를 설치하였다. 저층부와 고층부사이의 상호연결은 저층부와 고층부사이의 미소한 수직부동침하에 위한 垂直變位와 乾燥收縮등에 의한 水平變位를 고려하여 저층부의 보를 고층부의 외곽기둥에 달린 코오벨에 앉힌 힌지접합을 하였으며, 슬래브 조인트는 초기 乾燥收縮에 의한 引張應力을 緩和시켜 균열을 방지하기 위해 Delay Joint (Shrinkge Strip)를 설치하였다(그림 7).
4) 지하층 설계
신청사 지하의 외부 벽체는 地中連續璧(Slurry Wall)을 지하 3층 기초바닥이하로 약 2.00 m 근입시켜 외부의 地下水를 차단한다. 기반암층의 예상되는 유입수는 물길을 잡아 Sump-Pit 에서 强制排水를 한다. 이렇게하여 경제적인 非耐水壓構造 하였으며 저층부의 浮上現狀(Buoyancy)도 해결하였다.
5) 사용구조재료의 강도
콘크리트: Fc = 240 kgf/ cm2 철근 : SD 40 (Fy = 4000 kgf / cm2) 강재 강재
일반형강보: SS 41 (Fy = 2400 kgf / cm2)
용접제작보,철골가새 : SM 400 (Fy = 2400 kgf / cm2)
용접제작기둥 : SM 490 (Fy = 3300 kgf / cm2) (단, 기둥부재 중 두께 40 mm 이상은 TMCP강 사용함)
고력볼트 : F10T
6) 祥細設計
모든 내부의 보부재는 전단접합이며, 외부튜브골조는 모두 모멘트 접합이다. 튜브구조의 특성인 촘촘한 기둥간격을 이용하여 工場接合의 單位 (Typical Shop Fabricated Unit)를 이용하여 시공의 효율성을 높였다. (그림 8)
이 때 테두리 보의 연결은 전단접합 혹은 모멘트 접합 모두 가능하며 그 결정은 전체 변위량의 허용치와 관계가 있다. 신청사의 경우 모멘트접합이 전단접합 보다 X 방향 5%, Y 방향 23% 의 變位拘束效果가 있어 모멘트 접합을 선택하였으며, 튜브의 특성에 의해 허용변위에 여유가 있으면 시공이 간편한 전단접합도 가능하다. 대부분 후판이기 때문에 鎔接接合을 사용하였으며 포항제철에서 厚板鎔接에 적합한 耐 Lamellar Tear강인 Z-Plate와 TMCP 강을 생산하므로 재료상의 문제는 많이 해결되었다. 용접을 이용한 重要接合祥細圖 는 그림 9에 나타낸다.
3. 맺음말
튜브구조가 최근에 초고층 건물에 적합한 구조 형식으로 국내에 소개되고 있으며 외국에는 그 예가 많으나 국내에서 준공된 건물은 럭키쌍둥이 빌딩이 철골 + 철근콘크리트 합성골조튜브의 좋은 예이고, 30층 규모의 純 鐵骨造 骨造튜브가 광주에 시공중에 있다. 관련이론과 상세가 많이 소개돼 있지만, 실제 구조물에 적용될 때는 이론해와 국내의 구조재료 성능과 시공능력을 감안하여 最適設計를 한다는 것은 역시 어려운 일중의 하나이다. 구조부분 뿐만아니라 건축계획쪽에서도 튜브구조의 특성을 이해해서 서로 노력할 때 최적의 구조설계가 이루어 질 수 있다는 것을 절감하였다. 부산시 신청사 구조설계에서 이루어진 위에서의 예들이 앞으로의 다른 설계에 많은 도움이 되기를 바라며 미숙하나마 이글을 끝내고자 한다.

키워드

골조튜브,   구조설계,   튜브구조 설계,   건축학