초고층 건물에 사용되는 메가 칼럼의 이해 (출처 : 핵심구조상식)

초고층 건물에 사용되는 메가 칼럼의 이해 (출처 : 핵심구조상식)

 

1. 메가 칼럼(Mega Column)이란?

1) 초고층 건물은 일반건물에 비해 바람 등에 의한 횡력의 영향을 크게 받음.
2) 메가 칼럼은 횡력에 효율적으로 저항할 수 있도록 사용된 매우 큰 단면을 가진 기둥임.
3) 일반적으로 메가칼럼은 아웃리거 위치 또는 건물의 최외곽(모서리 부분)에 위치함.

4) 아웃리거 위치의 메가 칼럼의 예
   - 코어 전단벽과 아웃리거에 의해 횡력에 저항하는 시스템
   - 아웃리거 위치의 기둥 강성이 클수록 횡력 저항에 유리

5) 최외곽 위치의 메가 칼럼의 예
   - 건물의 외주부가 횡력에 저항하는 시스템
   - 기둥이 외곽으로 배치될수록 횡력저항에 유리

2. 메가 칼럼이 사용시 횡력저항에 대한 효율성 

(총 기둥면적의 합은 같다고 가정)

3. 메가 칼럼 시스템에서의 중력하중 전달 경로
  - 샛기둥의 하중을 메가 칼럼으로 전달(Transfer)하는 장치가 필요함.

1) 일반적인 시스템
  - 모든 기둥이 영향면적에 해당하는 중력하중에 저항함.

2) 메가 칼럼 시스템 중 비렌딜트러스 이용
  - 샛기둥과 보가 트랜스퍼트러스 역할을 하며, 메가 칼럼으로 전달

3) 메가 칼럼 시스템 중 벨트월 이용
  - 샛기둥의 중력하중이 벨트월을 통해 메가 칼럼으로 전달

4) 메가 칼럼 시스템 중 메가 브레이스 이용
  - 샛기둥의 중력하중이 메가브레이스를 통해 메가 칼럼으로 전달

4. 메가 칼럼 시스템의 장단점

1) 장점

(1) 구조적 측면
- 외주부 전체 폭을 횡력저항에 사용하여 횡력에 대한 강성을 극대화
- 기둥 단면이 매우 크므로 기둥 부등축소에 의한 영향이 적음

(2) 건축적 측면
- 외주부에 기둥이 많지 않아 전망을 훼손하지 않음

2) 단점

(1) 구조적 측면
- 큰 하중이 전이되므로 접합부의 상세한 해석 및 설계가 필요함.

(2) 시공적 측면
- 대형부재이므로 제작, 양중, 조립 등의 시공성이 떨어짐.

(3) 건축적 측면
- 트랜스퍼를 위한 장치 (벨트월, 메가트러스 등)의 배치 계획이 필요함.