목차
1. 초고층 건축물의 정의
2. 초고층 건축의 구조형식(Structural Type)
3. 구조체의 조립방식에 의한 분류
4. 재료의 조합에 의한 분류
5. 초고층 건축물의 사례
6. 초고층 건물의 장단점
7. 초고층 건물에 대한 나의 의견
2. 초고층 건축의 구조형식(Structural Type)
3. 구조체의 조립방식에 의한 분류
4. 재료의 조합에 의한 분류
5. 초고층 건축물의 사례
6. 초고층 건물의 장단점
7. 초고층 건물에 대한 나의 의견
본문내용
슈퍼기둥에 전달시키며 수평력은 슈퍼기둥과 슈퍼거더의 접합부 강성에 의하여 지지되는 형식이다.
샛기둥들은 슈퍼거더와 하부 모듈의 축력힌지로 연결되어 있어 상하 전달층만의 수직하중을 부담하게 되어, 전층에 걸쳐 비교적 균일하고 작은 단면으로 설계가 가능할 뿐만 아니라 전달층과 전달층 사이의 공간을 독립적으로 사용할수 있는 장점이 있다.
그림14. 아웃리거 구조 시스템
그림15. 슈퍼프레임 적용사례
3. 구조체의 조립방식에 의한 분류
(1) 튜브시스템
① 프레임튜브(single tube) : 세계무역센터(미국)
② 프레임튜브 + 가새튜브 : John Hancock(미국)
③ 프레임튜브 + 코어 : KLCC(말레이시아),센트럴 플라자(홍콩)
④ 프레임튜브 + 코어튜브 : 랜드마크 타워(일본)
⑤ 묶음튜브 : 시어스타워(미국)
(2) 슈퍼구조 시스템
① 메가 칼럼 + 메가 코어 : Jin Mao Towre(중국)
② 메가 칼럼 + 메가 브레이스 : Bank of China(홍콩)
4. 재료의 조합에 의한 분류
① RC 튜브 + RC 코어 + 아웃리거 보
② 스틸튜브 + RC 코어 + 아웃리거 보/ 트러스
③ SRC(합성) 메가 칼럼 + RC 코어 +아웃리거 보/트러스
④ SRC/RC 메가 칼럼 + (RC 코어) + steel 메가 브레이스
튜브구조 형식은 RC, SRC, S조 등 대부분 구조형식에 적용되어지고 있으나, RC, SRC 구조가 특히 많다.
슈퍼구조 형식은 SRC, CFT구조가 많이 적용되고 있으며, 브레이스를 사용한 형식은 철골구조에 대부분 적용하고 있다.
아웃리거 보와 벽, 그리고 벨트 트러스를 사용하는 형식은 횡강성을 증대시키는 데 유리한 시스템으로서 RC, SRC, S조등 모든 구조에 적용되고 있다.
5. 초고층 건축물의 사례
랜드마크 타워 (LAnd Mark Tower, Japan)
그림 16. 랜드마크 타워
구조형식 : Tube in Tube +휠렌데일 구조
(8층이하 : SRC + GFT, 8층 이상 :강철)
층수 : 지하 4층 지상 70층, 296M
준공 : 1993년
면적 : 119,000m²
구조설계 : 미쓰비시쇼
구조재질 : SRC, CTF, 강철
구조내용
① 평면 콘크리트가 내어민 정방형 형상으로 상 부층으로 갈수록 기준 빔이 작아진다.
② 외측 튜브는 각면 중앙부의 연직부분과 건물 내측을 향해 있는 코너부분으로 되어 있다.
③ 외측 튜브는 외주부 연직 하중 지지, 횡력에 대하여 안정감이 있다.
④ 9층 이상은 스틸조, 8층 이하는 SCR조로써 강성이 높은 구도이다.
⑤ C.F.T(Conc Filled Steel Tube)를 저층부에 도입하였다.
⑥ 지지기반은 토단층으로 불리는 강도가 높은 안정된 지층이며 그 위에 직접 5m 두께의 매트 기초가 타설되었다.
⑦ 건물 코너부분의 기둥에는 특히 거대한 축력이 작용한다. 이부분에는 통상의 초고층 건 축물에 사용되는 강재보다 1.3배의 내력을 가진 60그리드 강을 사용하였다.
그림 17. 입면도
그림 19. 구조 평면도
그림 18. 응력부담과 하중 전달
⑧ 요코하마 신도시 미라토미라미21계획의 일환으로 스카이라인을 형성하였다.
6. 초고층 건물의 장단점
1) 장점
초고층 빌딩의 가장 큰 장점은 좁은 면적을 효율적으로 이용할 수 있다는데 있다. 우리나라 같은 면적 대비 인구수가 많은 나라에게 초고층 빌딩은 하나의 대안이 될 수 있다.
두 번째는 초고층 건물로 인해 그 나라의 기술력, 경쟁력을 엿볼 수 있다. 사람들은 일반적으로 높은 건물일수록 기술력이 좋다는 생각을 가지고 있으므로, 초고층 건물이 곧 국가의 자부심과 연결 될 수 있다. 또한 도시의 랜드마크화가 되, 국가나 도시를 상징할 수 있고, 홍보할 수 있는 요인이 작용한다.
세 번째는 건축 기술과 산업이 발전한다는 것이다. 초고층 건물을 짓기 위해 시행착오를 많이 겪으면서 더 나은 재료와 설계를 터득할 수 있다.
마지막으로 환경문제를 해결 할 수 있다. 건물 하나를 높게 짓는 것이, 건물 여러 개를 짓는 것보다 부지를 더 적게 차지하므로, 그만큼 남은 공간을 공원으로 활용 할 수 있다는 장점이 생긴다. 또한, 요즘에는 친환경적 요소로 빌딩을 지으려는 노력이 많이 행해지고 있다. 예를 들어 일본의 아크로스의 건물 한 면은 정원, 한 면은 초고층빌딩의 모습을 하고 있으며, 앞에 소개한 런던의 30 St Mary Axe 빌딩 역시 건물 구조를 공기가 자연적으로 순환하게 함으로써 에너지 효율을 높이는 친환경적인 빌딩이다.
2) 단점
초고층 건물의 단점은 화제와 같은 사고에 취약하다는 것이다. 우리나라에서 최근 실험 결과 초고층 건물(고강도 콘크리트를 80메가파스칼 사용할 때 )이 불이 났을 때 1시간 이내에 건물이 붕괴된다고 밝혀졌다. 발코니가 없는 초고층 주택일 경우 점화속도가 2~3배 빨랐다.
두 번째 단점은 건물 내 환기가 잘 통하지 않는 다는 것이다. 초고층 빌딩의 고층은 큰 풍속과 물체가 낙하하면 지상에 큰 충격을 주기 때문에 창문을 열수 없게 되있다.
세 번째 단점은 초고층 건물은 주상복합이 많아 인구가 집중되어 있다. 이에 따라 그 주변에 교통 혼잡이 발생한다.
7. 초고층 건물에 대한 나의 의견
나는 100층 남짓한 건물만이 초고층 빌딩이라고 생각한다. 그이상의 높이가 되는 건물은 초고층 건물의 한계에 대한 도전이 아닌, 인간의 과욕이 낳은 흉물이라고 생각한다. 20년뒤에는 500층이상의 건물이 지어질수 있다고 하지만, 그건 원래 초고층 건물을 지으려고 하는 목적이 퇴색된다. 지금도 사람들을 편리하게 생활하고 있다. 컴퓨터 자동차 비행기 등등으로 편리해 졌건만, 초고층 빌딩으로 더 나은 편의를 추구하는 건 옳지 않은 것 같다. 또한, 아무리 친환경 건물이라고 세워진다 한들 필요 이상의 것이라면 자원 낭비일 뿐이다. 앞으로 초고층 건물이 더 많이 지어 지는 것은 낭비가 낭비를 낳는 것이다. 또한 높은 고층건물만 즐비하면 지상에서 시야가 막히는 불행을 느낄 것이다. 뭐든 적당한 게 가장 좋은 것 같다. 먼 미래 초고층 빌딩이 도시를 꽉 메워진 날이 오면 나는 그 틈 사이에 작고 아기자기한 집을 짓고 살겠다.
샛기둥들은 슈퍼거더와 하부 모듈의 축력힌지로 연결되어 있어 상하 전달층만의 수직하중을 부담하게 되어, 전층에 걸쳐 비교적 균일하고 작은 단면으로 설계가 가능할 뿐만 아니라 전달층과 전달층 사이의 공간을 독립적으로 사용할수 있는 장점이 있다.
그림14. 아웃리거 구조 시스템
그림15. 슈퍼프레임 적용사례
3. 구조체의 조립방식에 의한 분류
(1) 튜브시스템
① 프레임튜브(single tube) : 세계무역센터(미국)
② 프레임튜브 + 가새튜브 : John Hancock(미국)
③ 프레임튜브 + 코어 : KLCC(말레이시아),센트럴 플라자(홍콩)
④ 프레임튜브 + 코어튜브 : 랜드마크 타워(일본)
⑤ 묶음튜브 : 시어스타워(미국)
(2) 슈퍼구조 시스템
① 메가 칼럼 + 메가 코어 : Jin Mao Towre(중국)
② 메가 칼럼 + 메가 브레이스 : Bank of China(홍콩)
4. 재료의 조합에 의한 분류
① RC 튜브 + RC 코어 + 아웃리거 보
② 스틸튜브 + RC 코어 + 아웃리거 보/ 트러스
③ SRC(합성) 메가 칼럼 + RC 코어 +아웃리거 보/트러스
④ SRC/RC 메가 칼럼 + (RC 코어) + steel 메가 브레이스
튜브구조 형식은 RC, SRC, S조 등 대부분 구조형식에 적용되어지고 있으나, RC, SRC 구조가 특히 많다.
슈퍼구조 형식은 SRC, CFT구조가 많이 적용되고 있으며, 브레이스를 사용한 형식은 철골구조에 대부분 적용하고 있다.
아웃리거 보와 벽, 그리고 벨트 트러스를 사용하는 형식은 횡강성을 증대시키는 데 유리한 시스템으로서 RC, SRC, S조등 모든 구조에 적용되고 있다.
5. 초고층 건축물의 사례
랜드마크 타워 (LAnd Mark Tower, Japan)
그림 16. 랜드마크 타워
구조형식 : Tube in Tube +휠렌데일 구조
(8층이하 : SRC + GFT, 8층 이상 :강철)
층수 : 지하 4층 지상 70층, 296M
준공 : 1993년
면적 : 119,000m²
구조설계 : 미쓰비시쇼
구조재질 : SRC, CTF, 강철
구조내용
① 평면 콘크리트가 내어민 정방형 형상으로 상 부층으로 갈수록 기준 빔이 작아진다.
② 외측 튜브는 각면 중앙부의 연직부분과 건물 내측을 향해 있는 코너부분으로 되어 있다.
③ 외측 튜브는 외주부 연직 하중 지지, 횡력에 대하여 안정감이 있다.
④ 9층 이상은 스틸조, 8층 이하는 SCR조로써 강성이 높은 구도이다.
⑤ C.F.T(Conc Filled Steel Tube)를 저층부에 도입하였다.
⑥ 지지기반은 토단층으로 불리는 강도가 높은 안정된 지층이며 그 위에 직접 5m 두께의 매트 기초가 타설되었다.
⑦ 건물 코너부분의 기둥에는 특히 거대한 축력이 작용한다. 이부분에는 통상의 초고층 건 축물에 사용되는 강재보다 1.3배의 내력을 가진 60그리드 강을 사용하였다.
그림 17. 입면도
그림 19. 구조 평면도
그림 18. 응력부담과 하중 전달
⑧ 요코하마 신도시 미라토미라미21계획의 일환으로 스카이라인을 형성하였다.
6. 초고층 건물의 장단점
1) 장점
초고층 빌딩의 가장 큰 장점은 좁은 면적을 효율적으로 이용할 수 있다는데 있다. 우리나라 같은 면적 대비 인구수가 많은 나라에게 초고층 빌딩은 하나의 대안이 될 수 있다.
두 번째는 초고층 건물로 인해 그 나라의 기술력, 경쟁력을 엿볼 수 있다. 사람들은 일반적으로 높은 건물일수록 기술력이 좋다는 생각을 가지고 있으므로, 초고층 건물이 곧 국가의 자부심과 연결 될 수 있다. 또한 도시의 랜드마크화가 되, 국가나 도시를 상징할 수 있고, 홍보할 수 있는 요인이 작용한다.
세 번째는 건축 기술과 산업이 발전한다는 것이다. 초고층 건물을 짓기 위해 시행착오를 많이 겪으면서 더 나은 재료와 설계를 터득할 수 있다.
마지막으로 환경문제를 해결 할 수 있다. 건물 하나를 높게 짓는 것이, 건물 여러 개를 짓는 것보다 부지를 더 적게 차지하므로, 그만큼 남은 공간을 공원으로 활용 할 수 있다는 장점이 생긴다. 또한, 요즘에는 친환경적 요소로 빌딩을 지으려는 노력이 많이 행해지고 있다. 예를 들어 일본의 아크로스의 건물 한 면은 정원, 한 면은 초고층빌딩의 모습을 하고 있으며, 앞에 소개한 런던의 30 St Mary Axe 빌딩 역시 건물 구조를 공기가 자연적으로 순환하게 함으로써 에너지 효율을 높이는 친환경적인 빌딩이다.
2) 단점
초고층 건물의 단점은 화제와 같은 사고에 취약하다는 것이다. 우리나라에서 최근 실험 결과 초고층 건물(고강도 콘크리트를 80메가파스칼 사용할 때 )이 불이 났을 때 1시간 이내에 건물이 붕괴된다고 밝혀졌다. 발코니가 없는 초고층 주택일 경우 점화속도가 2~3배 빨랐다.
두 번째 단점은 건물 내 환기가 잘 통하지 않는 다는 것이다. 초고층 빌딩의 고층은 큰 풍속과 물체가 낙하하면 지상에 큰 충격을 주기 때문에 창문을 열수 없게 되있다.
세 번째 단점은 초고층 건물은 주상복합이 많아 인구가 집중되어 있다. 이에 따라 그 주변에 교통 혼잡이 발생한다.
7. 초고층 건물에 대한 나의 의견
나는 100층 남짓한 건물만이 초고층 빌딩이라고 생각한다. 그이상의 높이가 되는 건물은 초고층 건물의 한계에 대한 도전이 아닌, 인간의 과욕이 낳은 흉물이라고 생각한다. 20년뒤에는 500층이상의 건물이 지어질수 있다고 하지만, 그건 원래 초고층 건물을 지으려고 하는 목적이 퇴색된다. 지금도 사람들을 편리하게 생활하고 있다. 컴퓨터 자동차 비행기 등등으로 편리해 졌건만, 초고층 빌딩으로 더 나은 편의를 추구하는 건 옳지 않은 것 같다. 또한, 아무리 친환경 건물이라고 세워진다 한들 필요 이상의 것이라면 자원 낭비일 뿐이다. 앞으로 초고층 건물이 더 많이 지어 지는 것은 낭비가 낭비를 낳는 것이다. 또한 높은 고층건물만 즐비하면 지상에서 시야가 막히는 불행을 느낄 것이다. 뭐든 적당한 게 가장 좋은 것 같다. 먼 미래 초고층 빌딩이 도시를 꽉 메워진 날이 오면 나는 그 틈 사이에 작고 아기자기한 집을 짓고 살겠다.
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