건물을 높게 지어도 안무너지는이유!!

Question

예전에는 15층 아파트도 높다고 했으나 이제는 30층도 기본인 시대가 왔습니다.

심지어 100층이 넘는 고층 빌딩도 있는데

강풍이 불어도 안무너지게하는 기술이 있을건데 어떤 건축기술이 적용된건가요??

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

적절한 무게중심과 하중을 버틸 수 있도록 설계된 건물구조 덕분입니다.
기둥 내부에는 수십개의 철근과 콘크리트가 서로 잡아주고 있기에 가능합니다.

또한 고층 빌딩에 경우 지진과 바람에 의한 흔들림 설계가 되어있는데,
오히려 잘 흔들리게 설계하는 것이 건물이 부러지지 않고 버틸 수 있는 힘이 됩니다.

감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김도현 과학전문가입니다.

고층건축물 이상의 건축물들은 흔히 이야기하는 고정하중 이외에 활하중, 특히 대표적인 횡하중인 풍하중(W)과 지진하중(E)에 큰 영향을 받습니다.

건축구조 역시 상당한 전문지식이 필요하므로 최대한 간단히 말씀드리자면,

먼저 풍하중에서 바람은 고도마다 그 성질이 달라집니다. 이를 '풍속고도분포지수'와 같은 지수로서 환산하여 건축물에 적용하고 그 안전성을 예측하여 최대한 '안전'측으로 내력을 확보합니다.

지진하중 역시 마찬가지로 지반의 진동을 건축물에 적용했을 때 건축물의 움직임을 '모드해석'을 통하여 예측하고 역시 '안전'영역에 들어가는지 확인합니다.

내력을 확보하는 방법은 건축물을 튼튼하게 해주는 방법으로 'Outrigger system' 등이 있겠으며, 건축물의 흔들림을 제어할 수 있는 방법으로 'Damper system' 등이 있겠습니다.

건축도 여타 과학기술분야와 마찬가지로 계속해서 연구하고 실험하여 안전성과 경제성 증진을 도모하고 있는 대표적인 과학분야입니다. 앞으로 좀 더 구체적인 질문이 있으면 좀 더 전문적인 답변을 할 수 있는 기회가 있기를 바랍니다.

Answer 3

초고층 건물에서는 지진보다 바람의 영향이 더 큽니다.

따라서 바람에 견딜 수 있게 설계를 하기 때문에 높은 층까지 건설을 할 수 있습니다.

이것을 내풍 설계라고 합니다.