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[주요연구실적] 초고층 포럼

2023-01-06

 

 

 

부산시에 건립될 제2롯데월드 초고층 건축물에 관하여 풍하중이나 지진하중 등의 횡력에 대하여 저항할 수 있는지 평가하였다. 여러 횡력저항 시스템중 많이 사용되는 시스템 에 대해 설명하면 다음과 같다.


첫째, 골조튜브시스템으로 외부의 기둥과 보를 강하게 연결하고 각 입면의 골조를 입체적으로 연결하여 개별적인 골조보다는 폐쇄형 단면 벽체와 같은 구조 거동을 하도록 하여 수평하중에 효과적으로 저항하도록 하는 시스템이다.


둘째, 전단벽시스템으로 바람이나 지진에 의한 수평하중에 대하여 구조물의 안전성을 확보하기 위하여 과거로부터 가장 보편적으로 사용되어 온 구조 시스템이다. 고층 사무실 건물에 사용되는 일반적인 전단벽 시스템은 서비스 코어, 엘리베이터 샤프트 및 계단실 주위에 상자 형태의 벽체를 두는 형식이다.


셋째, 아웃리거시스템으로 중앙의 코어와 외주부의 기둥 그리고 이 둘을 연결시키는 아웃리거로 구성되며 스파인(spine) 시스템이라고 불리기도 한다. 대략 30에서 40층까지의 고층건물에서는 코어 전단벽 시스템만으로도 수평하중에 저항할 수 있지만 층수가 더 높아짐에 따라 전도 모멘트는 높이의 3승에 비례하여 커지므로 코어 전단벽만으로는 효과적으로 저항할 수 없다. 외주부에 배치된 기둥을 아웃리거를 통하여 전도 모멘트 지지에 참여시킴으로써 건물 전체 폭 만큼의 단면 춤을 활용할 수 있게 된다.


이러한 횡력저항시스템을 초고층 건축물(부산 제2롯데월드)에 적용하여 검토를 수행하였다. 각각의 시스템을 적용하여 부재의 적정치수를 산정하고 횡변위가 기준내에 들어오는지 검토하였다.


이러한 해석과정을 통하여 얻어진 결과는 골조튜브시스템이 물량절감에 가장 도움이 되는 것으로 조사되었다.