건축구법의 역사 석재, 목재 등의 천연재료 철, 시멘트, 유리의 대량생산 건축재료 및 구법

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1 건축구법의 역사 석재, 목재 등의 천연재료 철, 시멘트, 유리의 대량생산 건축재료 및 구법
산업혁명 철, 시멘트, 유리의 대량생산 - 철재 : 런던(1851년) – 수정궁에 적용 , 파리(1889년)에펠탑에 적용 - 시멘트 : 로마시대부터 사용 시작, 19세기 전반에 현재 사용하는 보통 포틀랜드 시멘트 발명 - 철근 콘크리트 : 19세기 중반에 그 원리를 발견 - 프리스트레스트 콘크리트 구조 및 쉘 개발(1928년) - 알루미늄 합금 : 영국(1951년)의 발명관 돔에 사용 - 플라스틱의 쉘구조(1956년), 고장력 강의 출현(1960년) 건축재료 및 구법

2 용 어 정 의 시공 공법 구법 구법이란? 공법이란? 시공이란? 건축재료 및 구법
건물의 구성방법, 재료 및 구성부품에 따라 구성되는 건물의 실체 공법이란? 건물의 조립 방법, 제작방법, 시공 방법, 넓은 의미로 구법을 포함 시공이란? 건축공사를 실시시하는 것, 설계도에 표시된 모든 사항을 충실히 적용 하면서 건축공사를 시행하는 기술 시공 공법 구법 건축재료 및 구법

3 건축물의 구성 및 구법 지붕, 바닥, 벽 등은 비, 바람, 광선등의 외부 인자를을 차단하는 것이 주 역할이나 개구부 등은 개폐함에 따라 제어가 된다. 설비 시설 : 공기조화, 급배수, 조명, 전기등을 사용(독립식, 삽입식) 건축재료 및 구법

4 구조방식의 종류 건축물의 주요 구성부분/건축부위 건축재료 및 구법 기초
건물의 무게와 지반의 토질에 따라 여러가지 형식으로 구조한다. 2. 기둥 마루바닥, 지붕 등을 받는 수직재로서 벽체기둥, 붙임기둥, 독립기둥 등이 있다. 3. 벽 수직으로 공간을 막은 것, 칸막이벽과 내력벽으로 구분 4. 바닥 수직구조체 등을 튼튼히 연결하는 구조체 5. 지붕 건물의 최상부를 막아 비, 눈을 막는 구조체 6. 천장 위층의 바닥 밑을 막아 열 차단, 음향방지와 겸하는 구조체 7. 계단 8. 수장 9. 창호 10. 마무리 건축재료 및 구법

5 건축물의 구성 및 구법 건축재료 및 구법

6 공간의 형성과 마감 내부공간 : 바닥, 벽, 천장, 개구부 건축재료 및 구법

7 공간의 형성과 마감 자연현상에 의한 인자 - 비, 바람, 일광, 한서 인공적인 현상에 의한 인자 - 소음, 열 人的인 인자
- 침입자, 시선 건축재료 및 구법

8 공간의 형성과 마감 건축재료 및 구법

9 설계의 흐름과 구법과의 관계 ⑴ 기획설계 : 건축주의 요구가 불명확한 점을 확인하여 설계조건을 도출하는 방법 등도 기획설계 단계에 포함한다. ⑵ 기본설계 : 설계조건을 토대로 필요한 공간을 설정하고, 필요한 시스템을 규정하는 과정이라고 할 수 있다. 여기까지의 과정에서 건축주의 설계의도가 완전히 설계자에게 이해되어야 할 필요가 있다. ⑶ 실시설계 : 기본설계에서 규정된 목적공간을 구체적으로 표현하기 위해 물체로 바꾸어 가는 과정이다. 공간을 구체적으로 바닥, 벽, 천장, 개구부 등으로 구획하여 재료로 표현하며, 건물로 만들어가기 위한 언어로서 도면 등에 표현해 나간다. 공사단계에서 설계의도가 바르게 전해지고 있는가를 확인하고, 오해가 있으면 지적하고, 보충설명하고, 시공도, 제작도를 검사확인하며, 경우에 따라선 실험에 의한 성능을 확인하는 과정이 있다. 이러한 과정이 설계감리 단계이다. 건축재료 및 구법

10 설계의 흐름과 구법과의 관계 구법계획에 관한 조사항목 건축재료 및 구법
⑴ 기획설계 : 이 단계에서는 전체의 규모, 입지 혹은 사업 가능성 등을 중심으로 하기 때문에 구법계획에 관계된 사항은 그다지 많지 않다. ⑵ 기본설계 : 각 부위의 구성을 얘기하면, 이 단계에서 주요구조의 방식, 규모 등이 결정되기 때문에 바닥의 가구 방식, 벽 시스템, 천장의 구성 등 각 부위의 구법에 대해 커다란 방침을 결정하게 된다. ⑶ 실시설계 : 이 단계는 기본설계에서 정하여 목적으로 한 공간을 실현하기 위해 구체적인 것으로 바꾸어 만들기 위한 언어-도면으로 표현해 나가는 것이 된다. 따라서 이 단계는 거의 모든 항목이 구법계획에 깊은 관계가 있다고 할 수 있다. 바닥, 벽, 천장 등 각 부위 시스템의 결정, 설비 시스템, 부재 MC, 각 부의 상세 등이 있다. ⑷ 생산․시공단계 : 여기서는 구법계획 그 자체의 실천단계이며, 생산 과정을 확인하고, 부족한 부분은 보충해가면서 실현해 나가는 과정이다. 건축재료 및 구법

11 구조방식의 종류 구조방식의 종류 뼈대를 구성하는 재료에 따라 구성방식에 따라 건축재료 및 구법
목구조(timer structure) 벽돌구조(brick construction) 블록구조(block construction) 돌구조 (stone construction) 철근 콘크리트 구조(reinforced concrete construction) 철골구조 (steel framed) 철골 철근콘크리트 구조(steel construction reinforced concrete construction) 구성방식에 따라 조적식 구조(masonry structure) : 벽돌구조, 돌구조, 블록구조 가구식 수조(framed structure) : 목구조, 철골구조 일체식 구조(monolithic structure) : 철근 콘크리트 구조, 철골 철근 콘크리트 구조 건축재료 및 구법

12 구조방식의 종류 구조방식의 종류 재해방지에 따라 시공과정에 따라 건축재료 및 구법
내진, 내풍구조 : 철근콘크리트 구조, 철골철근 콘크리트 구조, 목조나 철골조도 가새를 넣어 가능 내화, 내구구조 : 벽돌조, 석조, 철골콘크리트조, 철근콘크리트조 시공과정에 따라 습식구조(wet construction) : 물을 사용하는 공정을 가진 구조 건식구조(dry construction) : 뼈대를 가구식으로 하여 규격화된 구성재를 맞추어 구성하는 구조 조립구조(prefabricated structure) : 구조부재를 공장에서 생산, 가공, 조립하여 현장에서 짜 맞추는 구조 현장구조(field construction) : 현장에서 제작, 가공, 조립하여 설치하는 구조 건축재료 및 구법

13 구조방식의 종류 연직면에 의한 구성 라멘(Rahmen)구조, 내진벽식 구조 건축재료 및 구법
변형 방지를 위해서는 접합부를 강하게 하는 방법과 경사부재나 강한 면상부재를 배치시켜 면전체로 저항하게 하는 방법 연직 및 수평의 선상부재가 강하게 접합되어 전체를 구성하므로 각 부재 및 접합부의 강성이 필요하고 공간이용상 자유도가 큰 반면 자재량이 많이 드는 단점 내진벽에는 사재를 이용하는 방법과 강한 면상부재를 이용하는 방법이 있다. 면전체로서 강하게 하는 방법은 간이법으로써, 건축공간의 이용에 방해되는 경우도 있으므로 적절히 조정하여야한다. 건축재료 및 구법

14 구조방식의 종류 연직면에 의한 구성 벽식구조 건축재료 및 구법
벽체와 보, 바닥이 일체가 되어 상판을 구성하는 구조방식을 벽식구조라 한다. 건축재료 및 구법

15 구조방식의 종류 연직면에 의한 구성 아치(Arch) 수평면의 구성 건축재료 및 구법

16 구조방식의 종류 입체구성 절판 구조 쉘(Shell)구조 건축재료 및 구법

17 구조방식의 종류 입체구성 입체트러스(Space Truss)구조 달구조(Suspension Structure) 건축재료 및 구법
거의 동일한 소단위 부재를 조립하여 구성함으로써 대 Span이 가능한 골조로서, 부재를 3차원에 구성하는 트러스이다. 달구조(Suspension Structure) 강봉이나 캐이블 등을 사용하여 지지점에서 주요한 구조 부재를 매달아 지지하는 구조 방식이다. 건축재료 및 구법

18 구조방식의 종류 입체구성 텐트(Tent)구조 공기막(Pneumatic)구조 건축재료 및 구법
캔버스(Canvas)나 막 형태의 부재로 공간을 덮는 구조 방식이다. 얇은 피막만으로 구성하는 방식과 Cable Net간의 피막을 긴장시키는 방식 공기막(Pneumatic)구조 기압차를 이용한 막형태 부재로 공간을 덮는 구조방식이다. 단막을 사용하여 내부공간의 기압을 높게 하는 방식과 중층막이나 판형태의 막 내부기압을 조정하여 막에 생기는 인장력으로 형태를 유지시키는 방식 건축재료 및 구법

19 구조방식의 종류 시공법과 구조방식 건축재료 및 구법

20 건축구법 계획의 작용인자 환경공학적인 작용인자 물에 관계된 작용인자 역학적 작용인자
열 : 단열성 공기 : 기밀성, 통기성, 환기성 음 : 차음성, 충격음 차단성, 흡음성 빛 : 반사성, 투과성 물에 관계된 작용인자 우수 : 방수성  습도 : 내습성  결로 : 내습성, 단열성 역학적 작용인자 풍.지진.설하중.자중.적재하중:구조체 전체의 응력 비래물(날아다니는 물질)의 충돌 등 : 내충격성, 내국압성(눌리는 힘) 사용에 따른 손상 : 내마모성 그 외의 작용 인자(방재, 화재에 대한 인자) 염(炎):내화성, 난연성 연기(煙):유해가스의 발생성 건축재료 및 구법

21 건축물의 하중과 외력 하중의 종류 ① 고정하중 : 건축물의 자중 및 마감중량 ② 적재하중 : 인간 및 물품 등의 중량
③ 적설하중 : 쌓인 눈의 하중 ④ 풍하중   : 바람압력에 의한 하중 ⑤ 지진하중 : 지진시 건축물의 흔들림에 의해 생기는 하중 작용방향에 따라 : 연직하중(고정, 적재, 적설하중 등) 과 수평하중(풍압, 지진력 등) - 작용하중의 형태에 따라 : 분포하중과 집중하중으로 분류 건축재료 및 구법

22 건축물의 하중과 외력 허용응력도와 변형 내진벽
건축물에 하중이나 외력이 가해질 때 구조부재의 내부에 생기는 저항력을 응력이라 하고 응력의 크기를 응력도라 한다. 이 응력도가 구조부재의 내력을 초과하지 않는 여유를 갖도록 건축물을 설계할 필요가 있다. 구조부재가 이러한 여유를 유지하면서 견딜 수 있는 강도를 허용응력도라 한다. 실제 파괴강도의 허용응력도에 대한 배율을 재료의 안전율이라 한다. 내진벽 골조만으로 풍압력이나 지진력 등의 수평력을 저항하는 구조방식도 있으나 수평하중에 저항하는 벽을 설치하는 내진벽 방식이 있다 건축재료 및 구법

23 건축물의 하중과 외력 제진과 면진 지진이나 바람에 대해 건축물이 진동하는 현상을 제어하는 기술이 제진이고, 지진력에 대하여 절연시킨 것이 면진이다 건축재료 및 구법

24 - 태권V, 기지 건설을 위한 검토조건? 입지조건 2. 대지 조사 3. 주변환경 조사 4. 기지 설계 5. 토공사(지정공사)
6. 건축재료의 구성 7. 건축 설비 건축재료 및 구법

25 - 태권V, 기지 건설을 위한 검토조건? ※ 전제 조건
적이 미사일을 쏘거나 전투기를 충돌시켜 공격해도 안전하게 보호받을 수 있는 곳 따라서 원작 애니메이션에 등장하는 돔 형태의 지상기지보다 지하기지가 유리하다. 지 하기지는 내구성도 좋다. 1. 입지조건 태권V가 로켓처럼 자체 추진해 발진하는 현재의 시스템이라면 남해안에 있는 외나로 도 우주센터 부지에 기지를 건설하는 방법도 좋다. 외나로도 우주센터는 2007년 가을 완공을 목표로 건설 중이다. 이 우주센터가 완공되 면 국내 최초로 로켓발사장, 로켓과 위성 조립장을 갖춰 국내에서도 위성을 발사할 수 있다. 이곳에 태권V 기지가 건설되면 유지보수 시스템(Life Cycle Cost)을 공유할 수 있 다는 측면에서 유리하다. 건축재료 및 구법

26 - 태권V, 기지 건설을 위한 검토조건? 2. 대지 조사 지하에 구조물을 설치할 경우 대상 지역의 지질, 지하수 상태 등을 면밀히 조사해야 한다. 미리 작은 구멍을 땅속 깊이 뚫은 뒤 코어(원통형 암석조각)를 끌어올려 맨눈으로 관찰하는 시추조사 (베인테스트, 표준관입시험, 보오링 등) 전류나 탄성파를 발생시켜 지 층을 파악하는 물리탐사 등이 필요하다. 3. 주변환경 조사 기지가 로봇이 출동할 현장에서 너무 멀리 떨어져서도 안 된다. 태권V의 주요 출동지 역이 서울이라면 수도권 구릉지에, 해안 부근이라면 섬에 기지를 건설하는 게 좋다. 태권V가 발진할 때 상당한 소음과 가스가 발생할 것이란 점을 고려해야 한다. 기지가 민 가에 가깝다면 주민의 민원이 빗발칠 것이다. 건축재료 및 구법

27 - 태권V, 기지 건설을 위한 검토조건? 4. 기지 설계 -기지 규모는 먼저 태권V의 신체조건을 기준으로 설계해야 한다. 태권V의 키가 56m라 고 가정할 경우 누운 자세에서 정비할 때 이동할 수 있는 여유 공간을 감안하면 기지의 길이는 100m 정도가 필요하다. 팔을 옆으로 뻗었을 때를 고려해 폭은 50m로 생각할 수 있다. 지하공간의 높이는 선 자세를 기준으로 최소 60m가 돼야 한다. 이 높이는 국 내에서 가장 깊은 지하철역인 8호선 남한산성역의 깊이와 비슷하다. -태권V의 무게는 중형차 약 1000대에 해당하는 1400톤으로 가정했다. 길이 74m에 360 인승인 보잉747이 연료를 포함해 약 360톤이 나간다는 점을 감안하면 태권V는 상당히 무겁다. 태권V 무게 때문에 기지가 내려앉지 않을까? -태권V가 서있을 때 한쪽 발에 700톤의 하중(무게)이 지면에 전달된다. 이를 발바닥 면적으로 나누면 단위면적에 작용하는 하중인 작용응력을 알 수 있다. (발바닥 면적을 20m² 정도로 가정하면 작용응력은 700톤을 20m²으로 나눈 35톤/m²) 일반적인 암반층에 놓일 경우 충분한 지지력을 얻을 수 있는 정도다. 물론 매우 연약한 암반이나 흙에 위치하면 로봇의 무게 때문에 지지력이 부족하거나 지반이 가라앉으면서(부동침하) 기지 구조물에 균열이 생기거나 변형될 수 있다. 보통 땅을 파면 지하수가 흐르고 있는데, 이 지하수 때문에 생기는 부력을 견딜 수 있는 정도의 두께로 콘크리트를 바닥에 깔고 수리에 필요한 작업대를 설치해야 한다. 건축재료 및 구법

28 - 태권V, 기지 건설을 위한 검토조건? 5. 토공사(지정공사) 구덩이로 팔까, 터널로 만들까? 지하기지 건설방식은 크게
구덩이로 팔까, 터널로 만들까? 지하기지 건설방식은 크게 개착식과 터널식으로 나눠 생각해 볼 수 있다. 개착식은 해당 부지 전체를 지상에서 파내려가는 방식 (지하철역을 건설) 먼저 기지의 벽면이 될 위치에 지상에서 구멍을 뚫어 땅을 파 들어갈 깊이까지 ①철제 H형 기둥을 설치(머리말뚝?)한다. 땅 을 파내려가면서 흙으로 된 토사 부분은 길이가 긴 철 구조물 (② 어스앵커)을 투입한 뒤 안쪽에 ③시멘트 같은 재료(콘크리 트?)를 채워 안정시키고, 어스앵커와 철제 연결보를 이용해 흙과 모래가 무너지는 일을 막는다. 암반이 나오면 파쇄기(비트?)로 부수거나 단단할 경우 화약으 로 발파한 뒤 암반 구멍에 ‘록 볼트’(rock bolt)를 꽂아 넣거나 암반 표면에 숏크리트(shotcrete)라는 콘크리트의 일종을 뿜어 서 붙여 암반을 (보강?)한다. 는 벽체에 해당하는 토사 부분을 미리 지상에서 파내고 콘크리 트를 부어 벽을 만든 다음 땅을 파내려가는 방법도 있다. 이는 지하연속벽 공법이라고 한다. 개착식 기지는 깊은 경우 파내야 할 양이 너무 많고 수직으로 형성된 지반의 안정성에도 문제가 있다. 건축재료 및 구법

29 - 태권V, 기지 건설을 위한 검토조건? 그래서 고려할 수 있는 방식이 터널식 기지다.
먼저 지름 30m 정도의 원형구멍을 지표에서 70m 정도의 깊이까지 수직으로 판다. 그뒤 지상에서 30m 깊이까지는 그대로 두고 그 아랫부분에는 높이 40m, 폭 50m의 터널을 파 나가면서 록 볼트, 숏크리트 등으로 보강한다. 이렇게 하면 태권V는 지하기지에서 눕거나 앉은 자세로 정비를 받을 수 있다. 태권V가 일어선 뒤에는 높이 40m의 터널과 지름 30m 정 도의 원형 수직구멍을 통해 발진할 수 있다. 지상으로 연결된 케이블을 이용해 태권V가 서있 는 바닥판을 끌어올린 다음 일정 높이에서 태권V를 출격시킨다. 터널식 기지의 수직구멍을 파는 작업은 액화천연가스 (LNG) 지하저장탱크를 건설할 때와 비슷하다. 보통 L NG 지하저장탱크의 지름은 70m이고 깊이는 50m 정 도다. 태권V의 터널식 기지와 유사하게 땅을 파기 전 에 일정 깊이까지 지상에서 콘크리트를 부어 벽체를 만든다. 수직구멍을 뚫은 뒤에는 터널형태로 파면서 대형 지하공간을 확장해나간다. 원유비축기지나 지하 양수발전소를 건설하는 과정도 이와 비슷하다. 건축재료 및 구법

30 - 태권V, 기지 건설을 위한 검토조건? 현재 세계에서 가장 규모가 큰 터널식 지하공간은 노르웨이의 아이스하키 경기장인
요빅 경기장이다. 폭 60m, 길이 92m, 높이 25m인 이 경기장은 1993년 8월 요빅산 지하 에 동굴식으로 건설됐다. 따라서 견고한 암반이 존재하는 지하에 이와 비슷한 터널식 기 지를 건설하는 작업은 가능한 일이다. 앞에서 생각해본 태권V의 터널식 기지는 폭 50m, 길이 100m, 높이 40m의 터널을 포함한다. 건축재료 및 구법

31 - 태권V, 기지 건설을 위한 검토조건? 6. 건축재료의 구성
기지재료로는 내구성이 높은 철근콘크리트가 가장 무난하다. 파낸 공간 바닥과 벽부분 에 먼저 철근을 조립한 뒤 콘크리트를 붓는다. 지표면에 노출되는 부분은 철제구조물도 무방하다. 바닥과 벽의 두께는 원자력 발전소의 최종 외벽 두께인 1.2m면 적당하다. 적 의 대규모 폭격에 견딜 수 있도록 벽체를 여러 겹으로 만들 수도 있다. 지하에 기지를 건설할 경우 직접적인 충격이 지상보다는 크지 않아 두께를 줄일 수 있다. 물론 지진 같은 천재지변에도 대비해야 한다. 대상 위치의 지질상태와 과거 지진발생 기 록을 조사해 이에 맞는 내진 설계가 필요하다. 기지에는 태권V 격납고, 정비용 크레인 같 은 기계·전기 설비, 세척과 오수처리시설이 들어가야 한다. 건축재료 및 구법

32 - 태권V, 기지 건설을 위한 검토조건? 7. 건축 설비 건축재료 및 구법
할 경우 가스를 환기시키는 작업은 시간이 매우 오래 걸리고 오염물질도 내부에 남아있을 것이다. 따라서 기지는 지하에 두되 기지 밖으로 로봇을 밀어 올리고 지상에서 추진하거나 반지하 상태에서 출격할 때 주위에 칸막이벽을 설치해 가스가 기지 내부로 못 들어 오도록 차단하는 게 타당하다. 물론 기지 내에서는 세척, 절단, 용접 등 다양한 작업을 하다 보면 일산화탄소, 이산 화질소 등의 오염물질이 발생하기 때문에 환기가 필요하다. 선풍기처럼 외부의 공기를 기지 내로 불어넣는 급기식과 환기팬처럼 내부의 오염된 공기를 기지 밖으로 배출하는 배기식을 함께 사용하는 급배기식을 채택하는 방법이 기지 내에 신선한 공기를 유지하는데 효과적이다. 한편 격납고의 지붕을 열고 닫으려면 어떻게 할까? 방사형으로 생긴 유압식 개폐장 비가 필요하다. 철제로 된 천정덮개를 유압으로 밀거나 당기는 방식이다. 버스 출입 문이나 댐의 수문을 생각하면 된다. 덮개는 돔 형태가 아니라 디지털 카메라의 렌즈 덮개 같은 평면형이 더 적합할 수 있다. 건축재료 및 구법