초고층 건물들을 지을때 올라갈수록 살짝 휘어져서 짓는 이유는?

Question

초고층 건물의 건축에 관한 영상을보다보니 대부분의 초고층건물이 올라갈수록 살짝휘어지는 형식으로 설계가 된것을 알수 있었는데요

기본적으로 건물은 일직선으로 짓는것이상식으로 알고있는데 왜 초고층건물들은 설계시 휘어지게 설계를 하는것인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.

뭔가 잘못 알고 계신 것 같습니다. 고층 건물의 경우 내진 설계, 바람에 대해서 고려할 점이 더 많아서 더 견고하고 똑바로 짓지 절대로 비스듬하게 짓지 않습니다.

단층의 건물도 그렇게 지을수 없습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

아마 실제로 휘어지게 설계가 된게 아니라 보는 위치에 따라 휘어져 보였을 것으로 추측 됩니다.

초고층의 건물의 경우 무게 중심 및 바람의 영향에 잘 견뎌야 하기 때문에 휘어있는 모양 보다는 더 안전한 위치의 방향으로 건축 설계가 이루어져야 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

초고층 건물의 설계에서 살짝 휘어지는 형식은 "층간 변형" 또는 "건물 기울기"로 알려져 있습니다. 이러한 설계는 여러 이유로 인해 사용되는데, 주요 이유는 다음과 같습니다:

1. 중력하중 균형: 초고층 건물은 매우 높고 무거운 구조물이므로 중력에 의한 하중을 균형있게 분산시켜야 합니다. 건물이 살짝 휘어지게 설계되면, 건물의 높이에 따라 각 층이 약간씩 움직여 중력하중을 효과적으로 분산시킬 수 있습니다.

2. 바람 하중 흡수: 초고층 건물은 바람의 영향을 크게 받게 됩니다. 바람은 건물에 압력을 가하고 건물을 흔들게 만들 수 있습니다. 살짝 휘어지는 설계는 건물이 바람에 더욱 효과적으로 저항할 수 있도록 하며, 바람의 힘을 분산시키고 흡수하는 역할을 합니다.

3. 건축재료와 응력 관리: 건물의 구조물은 재료의 특성상 응력을 견딜 수 있는 한계가 있습니다. 살짝 휘어지는 설계는 건축재료의 응력을 관리하고 안정성을 높일 수 있으며, 건물의 구조적 문제를 최소화하는 데 도움을 줍니다.

4. 지반 조건 보상: 초고층 건물은 건축 지반의 특성에 따라 변형할 수 있습니다. 따라서 건축 시, 지반의 축적 및 움직임을 고려하여 건물의 설계에 살짝 휘어짐을 포함시킵니다. 이렇게 함으로써 지반의 변동에 유연하게 대응할 수 있습니다.

초고층 건물 설계에서 살짝 휘어지는 형식은 안정성과 지구력을 향상시키는 방법 중 하나입니다. 건물이 일직선으로 설계되는 것보다 구조적 안정성과 건물의 효율성을 높일 수 있습니다. 그러나 건물 설계는 매우 복잡한 과정이며, 적절한 공학적 분석과 시뮬레이션을 통해 안전성을 검증해야 합니다.

Answer 4

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

초고층 건물은 높이가 높기 때문에 바람의 영향을 많이 받습니다. 바람은 건물에 수직으로 작용하면 건물을 흔들리게 하고 수평으로 작용하면 건물을 기울어지게 합니다 초고층 건물이 휘어지게 설계되는 이유는 바람의 영향을 줄이기 위해서입니다

Answer 5

살짝 휘어지는 형식으로 설계가 되었다는 것은 혹시 본인의 의견이신지요. 아니면 영상에서 그렇게 설명을 했었나요?

실제로는 GPS를 이용해 한치의 오차없이 정확하게 쌓아서 올립니다. 초고층 빌딩은 구조역학 적으로 조그만한 편심이 생겼을 때 엄청난 높이로 인해 굉장히 불안한 상태가 됩니다.

대신 지진으로 인한 좌우 흔들림, 태풍 등으로 인한 풍하중에 대비하여 초고층 건물은 지진, 풍하중이 횡력에 대하여 어떻게 진동반응을 하며 횡력 저항은 어느 정도 확보할 것인가에 대하여 최적의 설계가 필요합니다. 이를 위해 건물 내부에 댐퍼 역할을 하는 스프링과 거대한 추를 설치하여 측면 움직임을 감쇠하는 장치들이 설치되어 있습니다.

Answer 6

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.

어디서 들으셨는지(보셨는지) 모르겠지만...고층 건물을 지을떄 휘어지게 짓지는 않습니다. 엄청 위험합니다.

건물이란 본디 높이 올라갈수록 그 하중과 무게를 지탱해야 하는데..그에 맞게 적절하게 분산시키고 하중을 견디기 위한

충분한 강도를 제공해야 합니다.

또한, 건물의 강성과 유연성을 가지게 하기 위해 휘어짐을 최소화해야 하는 것은 기본중에 기본이고

건축재의 선택과 설계는 휘어짐을 줄이는데 중요한 역할을 한답니다.

이를 위해, 건물을 올리기전에 지반 조건과 지진 대응 등 건물의 안정성과 휘어짐을 최소화하기 위한 지반 조사 및 지반 강화 기술을

통해 건물 휘어짐에 온갖 기술을 적용할 정도로 공을 들이죠

결론적으로..

전문적인 건축가, 구조 설계자 및 엔지니어는 고층 건물을 안전하게 설계하고 휘어짐을 최소화하기 위해 다양한 설계 및

기술적 요소를 고려히고.....이를 통해 건물은 안정성과 휘어짐에 대한 충분한 강도와 유연성을 갖추게 됩니다. ㅎㅎ

Answer 7

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

높은 건물은 바람의 영향을 받기 쉽기 때문에, 바람이 건물에 가해지는 힘에 대한 구조적인 안정성을 유지하기 위해 건물이 살짝 휘어지게 설계됩니다. 이를 위해 건축가와 엔지니어는 건물의 구조적 안정성을 확보하기 위한 다양한 기술과 알고리즘을 사용합니다.

또한, 건물의 높이가 높아질수록 지반과의 거리가 멀어지기 때문에 지반에 가해지는 하중이 증가하게 됩니다. 이 때문에 건물의 구조물이 휘어지게 되는데, 이러한 구조적 안정성을 유지하기 위해 건물의 구조가 살짝 휘어지게 설계됩니다.

Answer 8

초고층 건물은 매우 높은 높이로 건설되기 때문에 상당한 무게를 지탱해야 합니다. 이로 인해 건물의 아래층은 위층의 하중을 지지하고, 이러한 하중에 의해 약간 휘어지는 현상이 발생할 수 있습니다.

초고층 건물은 바람의 영향을 받기 쉽습니다. 바람은 건물의 외벽에 압력을 가하고, 건물의 높이에 따라 바람하중은 증가합니다. 이로 인해 건물의 높은 부분은 바람에 의해 약간 휘어지는 경향이 있습니다.

건물의 휨 현상은 건설되는 지역의 지반 조건과 관련이 있을 수 있습니다. 지반의 성질에 따라 건물은 휘어지는 경향이 있을 수 있습니다.