GPTs 챗봇으로 풍하중 알아보기
https://chat.openai.com/g/g-o9F4oyuvS-kds-wind-load-expert
건축 풍하중 산정 소개
건축구조기준에는 풍하중에 대해 다른하중에 비해 상대적으로 아주 자세하게 분류하고 계산법들이 나와 있습니다.
개인적 추측으로는 고층빌딩이 많아 짐에 따라 풍하중의 중요성이 강조 된 것같은데요. 분류가 많고 각종 계수들이 많지만 하나씩 살펴보려 합니다.
일단 풍진동에 대한 고려의 판단식입니다. 바람이 불면 건축물의 진동이 일어나게 되고 이에 따라 구조물의 사용성과 구조적으로 문제가 일어날 수 있기 때문에 검토하는 것으로 보입니다. 따라서 바람의 영향을 많이 받는 (형상비가큰) 유연한 건축물은 아래의 산정을 통해 필요시 동적영향을 고려해 풍하중으로 산정해야 합니다. 건축 풍하중 계산사 샘플 그리고 ASCE 계산서 샘플을 첨부하여 이해하기 쉽도록 자료를 수집했습니다.
건축 풍하중 계산의 예시
<건축구조기준>
형상비가 크고 유연한 건축물 가운데 다음의 ①, ② 조건(위의 판멸식) 해당하는 경우에는 0305.15(풍동실험)에 따라 풍방향진동 외에 풍직각방향진동 및 비틀림진동에 따른 동적 영향을 고려한 풍하중을 산정하여야 한다. 단, 평면형상이 사각형이고 높이방향으로 일정한 건축물로서 0305.9.1, 0305.10.1의 적용범위를 만족하는 경우에는 0305.15(풍동실험)에 따르지 않고 각각 0305.9.2, 0305.10.2의 산정식에 따라 풍직각방향풍하중과 비틀림풍하중을 산정할 수
있다.
풍진동을 고려해야 될 때는 풍동실험을 해야 하지만 아래의 산정식을 만족하면 계산에 의해 구해도 됩니다.
1. 풍하중 직각방향
아래의 조건에 모두 만족하면 산정식으로 계산할 수 있습니다.
산정식은
2. 비틀림 풍하중
아래의 조건에 모두 만족하면 산정식으로 계산할 수 있습니다.
아래는 설계 속도압에 대한 계산 예시 인데요 설계시 풍하중을 산정하기 위해 등가정적 속도압을 구하기 위함 입니다.
설계 속도압을 구하면 설계종류와 조건에 따라 풍하중을 산정해야 되는데 건축구조기준에는 아래와 같이 구분해 놓았습니다.
1)주공조설계용 수평풍하중
-풍방향풍하중
-풍직각방향풍하중
-비틀림풍하중
2) 지붕풍하중
3) 외장재설계용
계수까지 설명하면서 보면 복잡해 보이므로 분류를 계산식으로 보면 아래와 같습니다.
복잡해 보이지만 계수에 위에서 구한설계 속도압만 곱하면 끝 입니다. 아래의 식을 보면 qH가 설계속도압이고 나머지는 전부 계수입니다.
풍방향가스트영향계수
일단 풍방향가스트영향계수는
1)강체구조물 등의 주골조 설계용
2) 유연구조물 등의 주골조 설계용
3) 래티스형 탑상 구조물
로 나뉘어 집니다.
지붕의 외압 가스트 영향계수
다음은 지붕의 외압 가스트 영향계수 입니다.
외압 계수 입니다.
자세한 내용은 건축구조기준을 참고하세요
ASCE 풍하중 계산서입니다 우리나라 기준의 모태는 미국의 IBC나 UBC, ASCE에서 나온것이기 때문에 참고하시면 좋을것 같습니다.
