장력구조의 정의와 사례 (장현기둥,장현보)

목차

1. 장력 구조
2. 설계 사례

본문내용

1. 장력 구조

장력구조는 장스팬을 경량으로 짓는 것이 가능하여 역학적으로 효율적인 구조이며 케이블 구조, 막구조 등이 포함된다.

가늘고 긴 부재인 기둥에 압축력이 가해졌을 때 옆으로 휘는 것을 좌굴이라고 한다. 압축재의 강도는 대게 잴 자체의 강도보다는 좌굴에 의해 결정되고 세장비에 의해 좌우된다. 장력구조에서의 기둥인 장현 기둥은 좌굴을 방지하기 위해 인장재를 설치하여 중심의 부재를 세장하게 처리한다. 이렇게 하면 기둥 부재가 압축력, 휨에 더 강한 부재가 된다.

케이블구조

케이블 재료는 강도가 높은 데에 반해 경량이며 유연성이 있어 형상의 자유도가 높다. 또한 부재 길이의 제한이 없고 운반도 쉽다. 이런 케이블 재료는 주로 장스팬을 갖는 건축 구조나 자유로운 형태의 건축 구조물에 실현된다. 뿐만 아니라 인장력이 큰 부위에도 사용되어 경제성과 조형성의 관점에서도 좋은 평가를 받고 있는 구조이다. 케이블은 본래 연성구조이기 때문에 모양이 유동적이라 인장력만 전달이 가능하다. 따라서 좌굴이나 휨의 우려가 없다. 케이블을 인장으로만 작용시키기 위해서는 하중조건에 따라서 케이블의 형태를 달리해야 한다. 케이블 구조는 현수구조라고도 하며 구조물의 주요 부분을 케이블 등에 매달아 인장력으로 저항하는 구조이다. 수영장, 체육관 등과 같은 건축물의 대형집회실이나 전람실의 지붕에 적용하여 사용할 수 있다.

폭이 넓은 강이나 바다를 가로지르는 다리는 현수교 형태가 많다. 현수교는 미관뿐 아니라 경제성도 좋은 장점이 있다. 현수교는 탑을 세우고 탑과 탑 사이에 케이블을 드리우는 방식이다. 우리나라에는 서해대교와 인천대교의 일부 구간에 현수교를 설치했다.

참고 자료

강구조의 조형과 설계_디자인과 구조 연결하기. 윤성원 교수님.
건축구조 역학 입문. 홍종만.김두호. 시공문화사. 2001
건축구조 원리 이해. 김종성. 기문당. 2006
Design of building structures. 전봉수. 기문당. 2003
건축구조이야기. 강명래. 구미서관. 2002
건축형상과 구조. 알렉산더 자노스 저.
건축의 구조. M.Salvadori.R.Heller.