최종완성 PPT 조 이름 : 어벤져스 구성원 : 이성진, 김유신, 이승운, 김시한, 김범규, 권준희

제 1 차 주제 (3D 프린터 )

현재 사용되고 있는 3D 프린터 의수, 의족 건축물을 지을 때도 사용 카누

3D 프린터의 원리 1. 절삭형 층층히 쌓아올리는 것 2. 적층형 큰 덩어리를 조각하듯 깎는 것

3D 프린터의 원리 (FDM) 고체형 재료를 사용하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식 현재 보급형 프린터들이 대부분 사용하는 방식 입니다. 필라멘트라고 불리는 얇은 플라스틱 실을 녹여 아래부터 위로 층층이 쌓아나가는 방식

3D 프린터의 원리 (SLA) 액체형 재료를 사용하는 SLA(SeteroLithography Appartus) 방식 빛을 받으면 고체로 변하는 광경화성 수지 ( 액 체 플라스틱 ) 가 들어있는 수조에 레이저 빔을 쏘아서 필요한 부분만 고체화시키는 방식입 니다.

3D 프린터의 원리 (SLS) 파우더형 재료를 사용하는 SLS(Selective Laser Sintering) 방식 SLA 와 비슷한 방식인데 파우더형 재료를 사 용합니다. 파우더가 담겨있는 수조에 레이저를 쏴서 얇 은 막을 형성하는 원리입니다.

장점과 단점 장점 1. 재료가 다양함 2. 공정의 단순화로서 인력절감 3. 복잡한 구조를 쉽게 구현 가능하 다 단점 1. 악용의 소지가 있다 ( 흉기, 불법 복제 ) 2. 장시간의 프린팅 시간 소요 3. 3D 프린터기의 가격이 고가임

향후의 전망 판매되는 3D 프린터 개수

제 2 차 주제 ( 고층빌딩 )

고층빌딩의 정의 구분정의 초기의 정의 건물 폭에 높이의 비가 1:5 이상인 건축물 세계초고층학회 (CTBUH) 50 층 이상 220M 이상인 건축물 일반적 기준 30 층 ~40 층 이상 건축물 기술적 기준 횡력 저항을 위한 구조시스템이 있는 ( 도입할 필요가 있는 ) 건축물 서울시 지상 50 층 이상, 높이 200M 이상

고층빌딩의 탄생배경 시카고 대화재 (1871 년 10 월 10 일 ) 이 화재로 대부분의 시카고 건물들 이 불에타서 복원하는 과정 속 에서 고층빌딩이 생겨남.

최초의 고층빌딩 Home Insurance Building (1884, 시카고 ) 주철과 단철로 이루어진 철골구조 철골구조의 고층건물이지만, 하늘로 치솟으려고 하기보다는 벽돌과 자연석 입면 마감의 수평적 구조로, 이탈리아의 르네상스시대의 궁정을 연상케 하였다.

고층건물의 특성 물리적 특성  공간의 수직적 분포 화재확산 유리  고층. 주변의 접근불리 소방활동상 어려움  탈출에 장시간 소요 재실자의 밀도에 따라 정체혼란 불가피  바람, 엘리베이터 전기 및 공조설비 등의 수직관통부 영향 연소현상 가속화

고층빌딩의 진화

고층빌딩이 붕괴되지 않게 하는 기술 댐퍼 (damper) 진동에너지를 흡수하는 장치 타이페이 101 빌 딩

고층빌딩이 붕괴되지 않게 하는 기술 Outrigger & Belt Frame ( 아웃리거, 벨트시스템 )

고층빌딩이 붕괴되지 않게 하는 기술 특징  물량절감  비정형 건축물 표현  랜드마크 Diagrid Frame( 대각가새 구조 )

고층빌딩이 붕괴되지 않게 하는 기술 지지력 (bearing capacity) : 지반 등이 하중을 지탱하는 능력 땅이 오랫동안 건물의 무게를 견뎌야지만 건물이 무너지거나 붕괴되지 않는다

고층빌딩이 무너지지 않게 하는 기술 튜브 구조 (Tube Frame)

튜브구조의 이해 튜브 구조란 간격이 좁게 배열된 기둥 과 보가 마치 튜브와 같이 건물의 외부를 둘러싸서 횡하중에 저항하는 시스 템을 말한다. 이 구조는 40 층에서 100 층 정도 규모의 건물에 적 합한 시스템 전단 지연이란 튜브 플랜지 ( 관 지름 이 큰 관 ) 의 모서리에 응력 ( 재료 내 부에 생기는 저항력 ) 이 집중되고 중 앙부에서는 응력이 덜 전달되어 결 과적으로 전체적인 튜브 플랜지의 효율이 저하되는 현상 ‘ 전단지연 ’ 이 일어난다. 튜브 구조의 단점

튜브구조의 특성과 종류 1. 수평하중 저항시스템이 건물 외부에 위치하므로 건물의 전체 폭이 모멘트 ( 물체를 회전시키려고 하는 힘의 작용 ) 에 저항 한다. 2. 수평하중 저항시스템이 건물 외부에 위치하므로 내부구조체는 연직하중 ( 중력방향으로 작용하는 하중 ) 만 지지하면 되므로 설계가 단순해진다. 결 과적으로 기둥이나 보의 배치가 자유롭다. 3. 튜브구조는 전 층의 바닥구조를 동일하게 할 수 있다. 4. 튜브구조는 튜브를 이루는 구조체를 전 층 동일하게 함으로써 시공성이 뛰 어나다.  골조 튜브  트러스 튜브 튜브구조의 종류 튜브구조의 특성

골조구조 튜브형식 중 가장 먼저 사용된 구조방식으로 건물의 전체 외부의 기둥들과 스팬드럴보 ( 건물의 외곽기둥들을 서로 연결하는 보 ) 를 서로 이여서 외부기둥이 구조물의 횡하중과 연직하중을 동시에 지지하도록 하는 구조 시스템 골조구조 1973 미국 82 층 342m 1973 미국 82 층 342m 1977 일본 21 층 75.3m 1977 일본 21 층 75.3m

트러스 구조 스팬드럴보의 강성에 의한 전단지연효과를 줄이고 강성을 증진시키기 위하여 외부에 가새를 넣어 횡력을 부담하도록 하는 방식. 건물 외부면에 가새를 설치하고 모서리 기둥의 동일한 지점에서 가새가 교차하며 각 면에 있는 모서리 기둥들 사이에서 X 자형을 형성 구조형식 트러스 튜브구조

트러스 구조 1969 미국 100 층 344m 1985 미국 57 층 174m 1992 스페인 43 층 137m

고층빌딩이 경제에 미치는 영향 Ex) 엠파이어스테이트빌딩 ( 대공황 중 건설 ) 시어스타워 ( 스테그플래이션 중 건설 ) 패트로나스타워 ( 아시아 금융위기 중 건설 ) 세계 최고층 건축은 세계의 주요 불황기 와 사이클을 같이함. - Andrew Lawrence,1999 Skyscraper Index ( 마천루 지수 )

고층빌딩이 경제에 미치는 영향 공급측면 파급효과 기술의 첨단화 / 선진화 년 이상 장수명 건축물로 최첨단 기술 총 집합체 - 디자인 기술 : 냉난방, 소음 설계 등 - 동선계획 : 엘리베이터 기술 등 - 거주자 안전 ; 방재 기술 등 - 구조안전성 ; 풍력, 내진, 경제성 등 - 시공기술 ; 공법, CM - 유지관리 ; 설비교체, 부식방지 등 - 커뮤니케이션 ; 정보통신, 유비쿼터스 기술 등

고층빌딩이 경제에 미치는 영향  도시산업 경쟁력 회복  복합 상업 활성화

고층빌딩의 화재사고 초고층 집중 국가에서 화재사망자 수 매우 적음 만명당 희생자 : 미국 20 명 전후, 일본 10~15 명, 싱가포르 / 홍콩 1 명 이내 `

고층빌딩 엘리베이터 엘리베이터 : 동력을 사용해 사람이나 화물을 아래위로 나르는 장치 부르즈 칼리파에서의 엘리베이터는 600M/ 분이다

비상용 엘리베이터 가이드레일과 가이드레일을 설치할 수 있는 기둥과 벽이 없이도 상하 운행이 가능한 엘리베이터 시스템

내진설계의 종류, 정의 내진설계의 정의 : 앞으로 발생할 가능성이 있는 지진에 대하여 구조물이 안전하도록 설계하는 것을 의미 내진설계의 종류 1. 강도 증진형 2. 면진형

강도 증진형 기존 건물에 전단벽 설치날개벽 부착 등을 통해지진 발생 시 건물의 저항 능력을 향상시키는 공법입니다.

면진형 [ 면진장치 ] 를 이용해 구조물을 격리시켜 지진으로 부터의 충격을 최소화 시키는 시스템입니다.

면진구조의 특징  설계의 유연성 증대 면진구조에서는 건축물의 설계용 지진력 ( 지진의 동적인 동요를 정적으로 평가하여 설계 하중으로서 쓰는 힘 ) 을 작게 할 수 있으므로 주요 구조부재 인 기둥이나 보 등의 단면의 크기를 줄일 수 있고 따라서 건축물의 공간을 좀 더 여유있게 활용할 수 있다.  비구조재의 파손 방지 강진 발생시 건물의 비구조재인 천장, 유리창 등의 파손에 의해 부상을 당하거나 사망하는 경우가 있습니다. 면진구조에서는 층간변위를 크게 줄일 수 있으므로 건 축물의 외장이나 비구조재의 손상을 방지할 수 있습니다 일반적인 건물 면진 구조물

내진설계 - 작은규모 지진 : 구조부재 ( 구조 내력 평가에 불가결한 건축 구조물을 구성하는 부 재 ) 및 비구조부재는 손상 받지 않아야 한다. - 중간규모 지진 : 비구조부재의 손상 허용, 구조부재는 손상 받지 않아야 한다. - 대규모 지진 : 구조부재와 비구조부재의 손상 허용, 구조물 붕괴로 인한 인명손상 은 발생하지 않아야 한다. 내진설계는 예상되는 모든 지진에 대해 피해를 입지 않도록 설계하는 것은 아니며 이에 따라 다음의 세가지 항목을 목표로 한다. ( 한국시설 안전공단 )

국내 내진설계 현황 우리나라 내진대상 건물 10 동 중 7 동은 내진설계가 돼 있지 않은 것으로 조사 됐다. 전국 내진대상 건축물 122 만 2499 동 중 30.2% 에 해당하는 36 만 8629 동의 건 축물만이 내진설계가 적용된 것으로 나타났다. 내진설계 대상이 아닌 건물까지 포함한다면 전국 내진설계 비율은 5.4% 밖에 되지 않는 실정이다. 내진설계 무방비 !!!!

일본의 내진설계 일본의 경우, 2 층 이상이거나 200m 이상 건축물의 경우 건축구조 기술사가 참여하는 내진설계가 의무화되어 있으며, 내진설계 의무대상이 아닌 1 층 200m 미만 건축물은 별도로 정한 구조기준에 따라 건축을 시공하도록 하고 건축기준 적합판정 자격자의 검증을 받도록 하고 있다. 아래층으로 내려가는 비상 사다리완강기 위치를 표시해둔 중학교