최근 산업 발전과 더불어 대공간 건축물의 수요가 급증하고 있다. 이 분야 선진 기술은 지간 300m 이상의 대공간 건축물 실현도 가능하게 하고 있다. 대공간 구조에는 쉘구조, 스페이스 프레임 구조, 막구조, 케이블구조 등이 있다. 대공간 건축물은 기둥 없이 넓은 공간을 확보해야 하는 구조적 특성 때문에 설계초기 단계에서부터 시공문제를 병행하여 검토할 필요가 있다. 대공간 건축물 시공에 있어서 erection 공법은 공사비용, 공사기간 그리고 안전성 등에 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 대공간 건축물 erection 공법은 현장 여건 및 제반 조건에 따라서 그 수를 헤아릴 수 없을 정도로 많고 다양하지만, 대표적인 공법으로는 Element 방식, Block 방식, Sliding 방식, Lift-up 방식 그리고 복합방식 등이 있다. 본 연구에서는 기존 대공간 건축물을 대상으로 시공당시 적용한 erection공법을 조사하여 이것을 규모별, span별, 층고별, 구조형식별로 분석 및 검토하여 향후 대공간 건축물의 효율적 erection 공법 개발을 위한 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있다.
최근 산업 발전과 더불어 대공간 건축물의 수요가 급증하고 있다. 이 분야 선진 기술은 지간 300m 이상의 대공간 건축물 실현도 가능하게 하고 있다. 대공간 구조에는 쉘구조, 스페이스 프레임 구조, 막구조, 케이블구조 등이 있다. 대공간 건축물은 기둥 없이 넓은 공간을 확보해야 하는 구조적 특성 때문에 설계초기 단계에서부터 시공문제를 병행하여 검토할 필요가 있다. 대공간 건축물 시공에 있어서 erection 공법은 공사비용, 공사기간 그리고 안전성 등에 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 대공간 건축물 erection 공법은 현장 여건 및 제반 조건에 따라서 그 수를 헤아릴 수 없을 정도로 많고 다양하지만, 대표적인 공법으로는 Element 방식, Block 방식, Sliding 방식, Lift-up 방식 그리고 복합방식 등이 있다. 본 연구에서는 기존 대공간 건축물을 대상으로 시공당시 적용한 erection공법을 조사하여 이것을 규모별, span별, 층고별, 구조형식별로 분석 및 검토하여 향후 대공간 건축물의 효율적 erection 공법 개발을 위한 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있다.
Recently, the demand of the large span structures has been increasing. The large span structures include such a large scaled structures such as: the shell structure, the space frame structure, the membrane structure and the cable structure, etc. The large span structures are supposed to be confirmed...
Recently, the demand of the large span structures has been increasing. The large span structures include such a large scaled structures such as: the shell structure, the space frame structure, the membrane structure and the cable structure, etc. The large span structures are supposed to be confirmed and issued carefully at the initial process of the design besides the construction engineering aspects because of the structural specific cause that should solve and accomodate those large and wide space without columns. In the field of the large span structure construction, the erection construction method has been regarded as a major affected aspects on the construction cost, construction term, and stability. In the field of the large span structure construction, there are various construction method and system could be applied depends on the condition of the construction site and other circumstances such a major construction method as: the element method, the block method, the sliding method, the lift-up method and complexed method, etc. In this study, as the case study of the erection construction method of the large span structures, after survey and study that those existing large span structures construction cases which had applied and adopted the election construction method and analysis and classify into the Uoups by the size, span, ceiling height, structural system in odor to supply and suggest the data for the enhancement and development in the field of the erection construction method as a efficient structural solution of the large span structure construction.
Recently, the demand of the large span structures has been increasing. The large span structures include such a large scaled structures such as: the shell structure, the space frame structure, the membrane structure and the cable structure, etc. The large span structures are supposed to be confirmed and issued carefully at the initial process of the design besides the construction engineering aspects because of the structural specific cause that should solve and accomodate those large and wide space without columns. In the field of the large span structure construction, the erection construction method has been regarded as a major affected aspects on the construction cost, construction term, and stability. In the field of the large span structure construction, there are various construction method and system could be applied depends on the condition of the construction site and other circumstances such a major construction method as: the element method, the block method, the sliding method, the lift-up method and complexed method, etc. In this study, as the case study of the erection construction method of the large span structures, after survey and study that those existing large span structures construction cases which had applied and adopted the election construction method and analysis and classify into the Uoups by the size, span, ceiling height, structural system in odor to supply and suggest the data for the enhancement and development in the field of the erection construction method as a efficient structural solution of the large span structure construction.
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문제 정의
따라서 본 연구의 목적은 대공간 건축물의 효율적 erection 공법 개발 및 실무자를 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 기존 대공간 건축물에 대한 erection 공법 사례를 조사 . 분석하여 이를 체계적으로 데이터화 하는 것이다.
있을 것으로 판단된다. 따라서 본 절에서는 스팬 크기를 기준으로 하여 국내외 기존대공간 건축물 지붕구조의 erection 공법을 분석 . 검토한다.
본 장에서는 사례 조사한 기존 국내외 대공간 건축물을 대상으로 erection 공법 선택과 밀접한 관련이 있다고 판단되는 대표적 요소인 건축물 규모, span 크기, 층고 그리고 구조형식별로 어떠한 erection 공법을 적용하였는가를 조사하고 분석 및 검토한다.
밀접한 관계가 있다. 본 절에서는 건축면적에 따른 대공간 건축물의 erection 공법을 조사하고 분석 . 검토한다.
따라서 건물의 높이에 따라서 적당한 공법이 개발될 필요가 있다. 본 절에서는 건축물 층고를 기준으로 하여 국내외 기존 대공간 건축물의 erection 공법을 분석 . 검토한다.
본 절에서는 구조형식에 따른 대공간 지붕구조의 erection 공법 적용 빈도를 조사하여 분석 . 검토한다.
공법 사례를 조사 . 분석하여 이를 체계적으로 데이터화 하는 것이다.
제안 방법
본 연구에서는 위에서 언급한 많은 erection 공법을 크게 4종류로 구분하고자 하며, Bent공법과 Element 공법은 Element공법으로 통합하여 표기하며, Pushup공법과 Lift-up공법은 Lift-up공법으로 통합하여 표기한다.
본 연구에서는 자료 입수가 가능했던 국내외 120 여개의 기존 대공간 건축물 중 약 70여개를 대상으로 국내외를 구분하여 대공간 건축물의 erection 공법 사례를 case 별로 조사. 분석하였으며, 얻어진 결론은 아래와 같이 요약할 수 있다.
본 장에서는 기존 국내외 대공간 건축물을 대상으로 건축물 규모별, span 크기 별, 층고별, 구조형식별로 적용한 erection 공법을 조사하여 이것을 분석 및 검토하였다. 그 결과 국내의 경우 건축 면적 및 스팬을 기준으로 볼 경우, 중소규모 대공간 건축물 시공사례가 많았으며, 이 경우 erection 공법은 대부분 Block 공법이 주류를 이루고 있었으며, 스팬 100m를 넘는 경우에는 Lift-up 공법 적용사례가 수건 있었다.
조사내용은 대공간 건축물의 개요 및 일반사항과 적용 erection 공법에 대한 것으로 문헌에 의해 조사하거나 직접 설계사 또는 시공사를 방문하여 조사하였다. 자료 샘플은[표 1]과 같다.
선진국 사례는 대공간 건축물 시공 사례가 많은 일본의 건축물을 대상으로 한다. 특히, 기 시공된 대공간 건축물에 있어서 국내의 경우와 국외의 경우 그 규모면에서 많은 차이를 나타내고 있어 국내사례와 국외 사례를 같이 비교할 수가 없어서 국내외사례를 분리하여 조사 분석하였다.
대상 데이터
본 연구에서는 국내외 기존 대공간 건축물을 대상으로 자료 수집하였으며, 사례 조사 건축물 수는 약 120개였으나 데이터의 부정확성으로 인하여 실제 본 연구에 인용된 자료는 70여개 정도이다. 지붕이 개방된 월드컵 구장 등은 자료에서 제외시켰다.
지붕이 개방된 월드컵 구장 등은 자료에서 제외시켰다. 선진국 사례는 대공간 건축물 시공 사례가 많은 일본의 건축물을 대상으로 한다. 특히, 기 시공된 대공간 건축물에 있어서 국내의 경우와 국외의 경우 그 규모면에서 많은 차이를 나타내고 있어 국내사례와 국외 사례를 같이 비교할 수가 없어서 국내외사례를 분리하여 조사 분석하였다.
이론/모형
이러한 경우는 저자가 판단하여 비중이 크다고 판단되는 공법으로 분류하였다. 예를 들어 일본 사이타마현(埼玉県)의 세이부(西武)돔의 경우, 돔의 경계부를 구성하는 골조는 Bent 공법을 적용하고, 중앙부 단층래티스 프레임은 Lift-up 공법을 적용하였지만, 본 연구에서는 Lift-up 공법으로 분류하였다. 또한 앞에서 소개한 4개 공법 이외에 적용한 공법은 기타공법으로 분류하였다.
성능/효과
1) 국내의 경우, 대규모보다 중소규모 대공간 건축물 시공사례가 많았으며, erection공법에 있어서는 Block공법의 적용 빈도가 가장 높았으며, 국외의 경우는 대규모 대공간 건축물의 시공사례가 국내보다 많았으며, 건축물 규모에 관계없이 erection 공법 적용에 있어서 공법별 빈도 편차가 높지 않았다.
2) 국내의 경우, 대공간 건축물의 건축면적, 스팬, 층고에 따라 erection 공법 적용에 있어서 공법별 빈도 편차가 높았으며, 층고가 낮은 경우 대부분 Block공법을 적용하였고, 층고가 높을수록 국내외 공히 Lift-up 공법을 많이 적용하는 경향이 있었다.
3) 건축물의 구조형식에 있어서 국내의 경우, space frame 형식이 가장 많이 적용되었으며, 외국의 경우, 구조형식에 따른 erection 공법적용 빈도는 국내의 경우보다는 비교적 균등한 빈도를 나타내고 있었다.
4) 본 사례 연구를 통해 국내의 경우 선진기술국에 비해 대규모 대공간 건축물의 시공사례가 많지 않아 Block공법에 대한 기술을 제외하고는 아직 선진기술국에 비하여 Lift-up 공법 등 erection 공법 전반에 대한 기술죽적이 열악한 것으로 추정할 수 있었다.
검토하였다. 그 결과 국내의 경우 건축 면적 및 스팬을 기준으로 볼 경우, 중소규모 대공간 건축물 시공사례가 많았으며, 이 경우 erection 공법은 대부분 Block 공법이 주류를 이루고 있었으며, 스팬 100m를 넘는 경우에는 Lift-up 공법 적용사례가 수건 있었다. 한편 국외의 경우 스팬 150m를 넘는 대공간 건축물 사례가 많았다.
후속연구
스팬 크기에 따른 erection 공법 적용을 검토하는 것은 현장실무자 뿐만 아니라 향후 효율적인 erection 공법 개발을 위한 기초 자료로서도 대단한 의의가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 절에서는 스팬 크기를 기준으로 하여 국내외 기존대공간 건축물 지붕구조의 erection 공법을 분석 .
이상으로 대공간 구조물의 erection 공법에 대해 간략히 검토해 보았지만 각 공법은 이 외에도 많은 장단점을 가지고 있으므로 설계조건과 현장의 시공조건에 맞는 적절한 공법을 선택하는 것이 무엇보다도 중요할 것이다.
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