개념 한 쪽
바람과 지진은 건물을 옆으로 미는 힘으로 작용한다. 건물은 벽과 골조, 수평부재를 조합해 이 힘을 지반으로 내려보낸다. 어떤 부재가 횡력을 얼마나 나누어 받는지가 구조시스템의 이름을 정한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「횡력저항 구조시스템」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 시스템 선정 | 1 | 지진하중을 가장 작게 만드는 구조 시스템 고르기 |
| 계획 요소 가리기 | 1 | 저층 강구조 장스팬 계획에서 거리가 먼 것 빼기 |
| 시스템 개념 파악 | 1 | 횡력과 중력에 저항하는 수직 벽체 시스템 고르기 |
전단벽 시스템은 일정한 두께의 긴 수직벽체가 공간을 나누면서 횡력과 중력을 함께 받는 방식이다. 벽체 자체가 구조체가 되어 효율적으로 힘을 지반에 전달한다. 벽이 많을수록 횡력에 유리하지만 공간 사용에는 제약이 생긴다.
이중골조시스템은 두 가지 저항체를 함께 쓴다. 연성모멘트골조가 횡력의 25% 이상을 부담하고, 전단벽이나 가새골조가 나머지를 맡는 조합이다. 한 시스템이 힘을 잃어도 다른 시스템이 버티도록 이중으로 안전을 두는 방식이다. 부담 비율을 75%나 100%로 바꾸어 설명하면 정의에서 벗어난다.
고층건물에서는 횡력을 외곽으로 돌리는 형식이 쓰인다. 골조 아웃리거 구조는 건물의 중간층에 대형 수평부재를 설치해 외곽기둥이 횡력을 나누어 받도록 한다. 저층 강구조 장스팬 건물은 횡변위 제어보다 중력하중과 지붕 형상, 골조 간격, 접합 방법이 구조계획의 중심이 된다. 워플 슬래브는 격자 모양의 리브를 만드는 특수 거푸집을 쓰며, 규격화된 덱크플레이트를 사용하는 공법이 아니다.
횡력저항 문제는 시스템의 정의와 부담 비율을 뒤바꾼다. 이중골조에서 전단벽이 75%를 부담한다거나 연성모멘트골조가 100%를 부담한다고 하면 정의와 어긋난다. 전단벽을 기둥과 보의 연결로 설명하거나, 아웃리거를 3차원 골조로 소개하는 선지도 함정이다. 저층 장스팬 건물에서 풍하중에 의한 횡변위 제어를 가장 중요한 항목으로 두는 것도 관계가 적다.
동일한 주기, 중량, 그리고 중요도 계수를 가지는 구조물중 가장 작은 크기의 지진하중으로 설계할 수 있는 구조 시스템은?
정답 ③ · 동일한 주기, 중량, 중요도 계수 조건에서 지진하중을 가장 작게 할 수 있는 구조 시스템을 묻는 문제이다. 내진설계에서 설계지진하중은 반응수정계수(연성계수) R에 반비례하므로, 연성이 가장 큰 시스템이 가장 작은 지진하중으로 설계할 수 있다.
지진하중은 구조물의 주기(T)에 비례하므로, 연성(변형 능력)이 커서 주기가 긴 시스템이 지진력을 최소화한다.
다음 중 저층 강구조 장스팬 건물의 구조계획에서 고려해야 할 사항과 가장 관계가 적은 것은?
정답 ④ · 저층 강구조 장스팬 건물의 구조계획에서 관계가 적은 사항을 고르는 문제이다. 저층 장스팬 구조는 중력하중과 형상 제어가 설계의 지배 요소이며, 풍하중 등 횡하중에 의한 횡변위 제어는 고층 건물의 핵심 고려사항이다.
저층 강구조 장스팬 건물은 횡하중보다 중력하중과 형상 제어가 구조 계획의 핵심이다.
일정한 두께를 가진 긴 수직벽체가 건축계획적으로 공간을 분할하는 역할을 함과 동시에 횡력 및 중력에 대하여 저항하는 역할을 하는 시스템은?
정답 ② · 수직벽체가 공간 분할과 횡력 및 중력 저항을 함께 수행하는 구조시스템을 고르는 문제이다. 전단벽 시스템은 두께가 일정한 긴 수직 벽체가 건축계획적으로 실의 구획 역할을 하면서 동시에 수직하중과 풍력·지진력 등 횡력에 저항하는 가장 기본적인 내진 구조시스템이다.
전단벽 시스템은 수직 벽체가 횡력과 중력을 동시에 저항하는 가장 기본적인 구조 시스템이다.
건축기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.