초고층건물의 구조시스템

고층건축물에 나타나는 경향은 구조재료의 복합적 사용, 합성화, 하이브리드화로 나가는 추세이다. 이는 구조물의 거동을 비교적 정확히 예측할 수 있는데 기인한다고 볼 수 있다. 그러나 부재단위나 재료자체만으로 구조물이 외력에 대해 충분한 강성을 확보하기는 어려우므로, 고층건축물의 구조형태는 3차원으로 충분한 강성을 가질 수 있는 형태로 하여야 경제적인 구조체로 형성할 수 있다. *고층건물의 대표적인 구조시스템 모멘트저항 골조시스템 가새골조시스템 전단벽 구조시스템 코어구조 및 OUTRIGGER시스템 튜브시스템 합성구조시스템 1.모멘트저항 골조시스템 고층건물의 시작과 동시에 발전한 가장 기본적인 라멘구조형식으로, 수평하중에 저항하는 평면격자 형태를 강접으로 연결된 수평.수직부재(보와 기둥)로 구성된 구조시스템을 모멘트저항 골조시스템이라고 한다. 모멘트저항 골조시스템은 건축계획에 있어 평면제약이 비교적 적고 시공이 용이한 장점이 있다. 특히, 콘크리트 구조인 경우, 재료의 일체성으로 비탄성영역에서도 구조내력을 발휘할 수 있으며 한 개이상의 부재가 파괴되더라도 어느 정도 구조적 거동을 유지할 수 있는 안전성을 갖는다. 그러나, 적정높이 이상의 건물에서는 비경제적인 구조시스템이 된다. 일반적으로 라멘구조에서는 수평하중으로 인한 변형량은 전단수평이동으로 불리우는 골조의 전단변형에 의하여 주로 발생하고 기타부분은 기둥축소 등의 부수적인 영향에 의해 발생한다. 따라서, 수평하중에 저항하는 모멘트저항골조가 기본적으로 부재의 휨에만 의존하기 때문에 이러한 수평전단력에 비례하여 부재의 크기와 강성을 증가시키는 방법으로만 대응하기 때문이다. 이러한 이유로 모멘트저항 골조시스템을 적정높이(20~30층 이상) 이상의 고층건물에 적용할 경우에는 가새골조시스템을 병용하는 구조시스템이 바람직하다.