풍하중 감소대책

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풍하중 감소대책

정답:

풍에 대한 영향을 감소시킬 수 있는 방법

1. 설계단계
   1. 공기역학적 디자인
      1. 건물 모서리의 기하학적 형상
         • 건물평면에서 모서리가 둥근 형태를 가질수록 풍방향 및 풍직각방향 반응이 감소된다.
      2. 건물높이에 따른 단면적 감소
         • 높이에 따라 평면에 변화를 주거나 상부로 올라갈수록 평면의 크기가 줄어드는 경우 풍직각방향 성능이 증가한다.(Tapering Effect)
      3. 개구부의 추가
         • 건물의 상층부에 건물을 완전히 통과하는 개구부를 두는 경우 와류방출(Vortex Shedding)에 의한 힘과 풍직각방향의 동적 반응이 줄어들게 된다. 그러나 하부에 개구부를 두게 되면 거주성에 안 좋은 영향을 미친다.
   2. 질량, 강성, 감쇠의 조정
      1. 건물의 질량증가
         • 건물의 질량이 증가하면 고유진동수는 감소시킬 수 있지만 건물의 질량을 증가시키는 것은 현실적으로 힘들다.(지진하중 증가)
      2. 건물 수평방향 강성 증가
         • 건물의 수평방향 강성을 증가시키면 지동의 크기를 감소시킬 수는 있지만 가속도에는 영향을 주지 못한다.
      3. 감쇠의 증가
         • 감쇠의 조정은 가속도 반응을 가장 효과적으로 제어할 수 있는 방법이다. 부가적인 댐퍼를 설치하여 감쇠를 증가시킨다.
      4. 건물의 구성재료
         • 철근콘크리트조의 경우가 철골조보다 감쇠 및 고유진동수가 크기 때문에 변위응답이 철골조보다 작으며, 가속도응답도 철골조에 비해 유리하다. 이러한 이유로 초고층 건축물의 주재료는 주로 철골과 콘크리트가 동시에 사용된다.
2. 건물 완공 후
   • 건물이 완공된 다음에 발생하는 사용성의 문제는 부가적 감쇠기구를 사용하는 방법 외에는 효과적인 방법이 없을 것으로 판단된다. 제진장치를 설치하여 건물의 감쇠비를 높이는 방법에는 TMD, Viscous Damper, AMD 등의 방법이 사용된다.

END