하중에대해

소개글

하중에대해

목차

설계하중이란?
1. 풍하중
2.지진하중
3.설하중
4. 토압
5. 수압
6. 파력

본문내용

설계하중이란?
건물을 시공하기 전에 건물의 안전성과 경제성 시공성을 고려하여 구조물을 설계하여야한다. 그래서, 건물이 세워지고 난 후에 건물이 견뎌 내어야할 각각의 외력을 시공전에 예측하여 건물이 안전하게 서있을 수 있도록 구조물을 설계한다. 이때에 예측한 외력을 ‘설계하중’이라한다. 그렇다면 설계하중의 요소중에서 자연조건의 영향을 받는 하중요소와 그 특성은 무엇일까?
1. 풍하중
1) 풍하중의 개요
구조물에 미치는 풍하중의 영향은 바람의 속도와 방향, 공기의 밀도, 구조물의 형상 및 강성, 그리고 평면의 형태 등에 따라 변화한다. 여기서 풍속의 설정은 각 지역 기상대의 풍속기록에 근거를 두고 통계적으로 유도한 통상 50년 재현기간의 지상 특정 고도에서의 최대풍속을 나타내며, 구조물이 높으면 높을수록 더 큰 풍하중이 작용하게 된다.
2)평균풍속과 순간최대풍속
바람은 정적인 성질과 동적인 성질을 갖는다. 바람의 속도는 그림 1 - 1(a)와 같이 일정한 값의 평균적 속도와 순간순간 변화되는 순간최대속도로 나누어 생각할수 있다. 일반적으로 평균 풍속은 그림 1 - 1(b)에서 보는 바와 같이 고도가 높아질수록 증가되는데 그 증가율은 지표의 조도(roughness)에 따라 다르다. 높은 건물이 많은 지역일수록 최대풍속이 나타나는 고도가 높아지게 된다.
그림 1-1 바람의 속도
3) 건물주변에 바람의 난류와 건물의 진동
공기가 흐르다가 건물과 같은 장애물을 만나며, 액체와 같이 양쪽으로 나뉘어 흐르다가 본래의 기류로 재결합한다. 단위시간에 단위면적을 통과하는 공기가 많을수록 풍속은 증가하고 그림 1 - 2(a)와 같이 난류가 발생하고, 그림 1 - 2(b)와 같은 벤트리(Venturi) 효과는 난류작용의 한 유형으로서 두개의 고층건물 사이의 좁은 공간을 통과 할 때 발생한다. 이 공간에서의 풍속은 보통 기류의 풍속보다 훨씬 빠르게 된다. 난류가 작용할 때 건물의 측면에는 소용돌이와 회오리 바람이 발생하고 그 영향에 따라 작용되는 바람방향의 직각방향으로 건물이 진동하게 된다.
여러 가지 요소(건물위치의 지역상황, 건물의 형태, 건물의 표면상황)에 의하여 풍하중의 설정에는 여러 가지 불명확한 요소가 많기 때문에 모델을 통한 풍동실험이나 실험자료에 의한 정확한 공식과 이론적인 모형의 구축 등을 통하여 근접한 풍하중 설정이 필요하다.

참고 자료

없음