곡면구조와 장스팬건물

소개글

볼트와 돔의 간단한 이론
조적식 돔의 건설에서의 문제
철근콘크리트 쉘 돔과 원통형 볼트
Schwedler Domes, Geodesic Domes, Lattice Vaults, and Lamella Roofs
곡면구조의 기하학과 쉘의 일반적인 이론
쌍곡 포물면과 기존과 다른 면
절판구조
채광지붕구조
프리스트레스 도임
현수구조
공기막 구조
평면 입체 골조

---> Structural Systems, Henry J. Cowan, Forrest Wilson 10장 해석 요약 정리

목차

10.1 볼트와 돔의 간단한 이론
10.2 조적식 돔의 건설에서의 문제
10.3 철근콘크리트 쉘 돔과 원통형 볼트
10.4 Schwedler Domes, Geodesic Domes, Lattice Vaults, and Lamella Roofs
10.5 곡면구조의 기하학과 쉘의 일반적인 이론
10.6 쌍곡 포물면과 기존과 다른 면
10.7 절판구조
10.8 채광지붕구조
10.9 프리스트레스 도임
10.10 현수구조
10.11 공기막 구조
10.12 평면 입체 골조

본문내용

10.1 The Simple Theory of Vaults and Domes

▪ 돔, 볼트 : 상인방, 트러스, 아치가 연결된 거대한 고전적 구조

▪ 연속 지지된 볼트
→반원 볼트는 모멘트에 자유로운 현수선 볼트보다 건설이 쉬우나 휨이 나타난다.
볼트는 (a)수평반력과 수직반력을 갖는다. 수직반력은 쉽게 내력벽으로 저항된다. 전통적인 조적식 건축에서 수평반력은 (b)버트레스로 저항한다.
현대 건축에서는 기둥사이 타이로 반력을 흡수하는 원통형 지붕을 간단히 건설한다.

▪ 반구형 돔에서 내부의 힘 : 서로 직각인 두 개의 힘으로 분할
- 자오선을 따르는 힘 : 수직하중 아래 압축
- 후프 힘 : 수직하중 아래 꼭대기 가까이에서 압축, 돔 아래쪽 가까이에서 인장






→반구형 돔에서 수직하중을 전하는 자오선 힘은 압축력이다. 후프 힘은 돔의 꼭대기에 가까운 위치에서는 압축이고 낮은 위치에서는 인장이다. 압축과 인장의 변화는 꼭대기에서 각도 51°50´에서 생긴다.


▪ 돔 이론은 3차원의 평형식 이용 → 10.3장에서 연구
→반원형 돔에서 힘
자오선 힘 :
후프 힘 :
돔에서 전단력은 0이다.
w=돔 면적에 작용하는 수직하중
R=곡률 반경
■=꼭대기와 돔 하부의 경계 각



10.2 Problems in the Construction of Masonry and Dome

▪ 볼트 지붕의 가장 큰 문제점 : 수평반력에 대한 저항
▪ 첨두 아치 : 모멘트 감소, 스팬과 높이비가 다양(반원 1:2)
▪ 이슬람 건축 : 철,작은 스팬, 나무막대로 수평반력에 저항




→볼트구조에는 수평반력이 생긴다. 이것은 타이(a) 또는 버트레스(b)로 저항할 수 있다.





→수평반력에 저항하기 위한 Tie rod

▪ 로마, 로마네스크 건축 : 두꺼운 벽으로 버트레스로 작용
▪ 고딕 시대 : 버트레스로 지면에 반력 전달, 북유럽 대성당의 특징

참고 자료

Structural Systems, Henry J. Cowan, Forrest Wilson 10장 해석 요약 정리

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