2018 학생연구 프로젝트 최종보고서
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2018 학생 연구 프로젝트
TEAM INQUAKE
TABLE OF CONTENTS
목차
4.결론
5.결과 분석
6.참고자료 및 출처
7.역할분담 및 소감
1.연구동기
2.연구목적
3.연구내용
1)사전조사
2)실험설계
3)실험내용
4)실험진행 및 결과 도출
Ⅰ.연구 동기
연구 동기와
연구 목적
우리나라에도 요즘 지진이 가끔 발생하고 있는데
2016년도에 발생한 경주지진으로 부산까지 진동이
전해지고, 2017년도에는 포항에서 지진이 수차례 발생하여 최초로 수능시험 까지 일주일 연기되는 사태가
발생했다. 또한 우리나라도 지진에 안전할 수 없다는 기사를 자주 접하면서 필로티 구조가 지진에 취약하다는 것을 알게됬다. 따라서 우리는 필로티구조에 대해 연구해 보기로 했다.
first topic.
Ⅱ.연구 목적
*필로티구조에 대해 자세히 알아본다.
1
*필로티구조에 대한 지진 피해 사례들을 찾아본다.
2
*필로티구조가 실제로 지진에 취약한지 알아본다.
3
*필로티구조가 지진에 취약하다면 어떻게 해야
지진에 견딜 수 있는지 해결방안을 찾아본다.
4
Ⅲ.연구 내용
연구 내용
1.사전조사
벽면 없이 하중을 견디는 기둥으로만 설치된 개방형 구조의
건축물이나 그 공법을 말한다.
1층은 기둥만을 세워두고 2층 이상에 방을 두는 경우
그 1층의 기둥들을 말하는 것으로 1층의 지면이
벽으로 차단되는 일 없이 넓게 사용될 수 있다.
필로티[pilotis]구조란 무엇인가?
1.기둥만 있고 사방이 트여 있어 개방감이 든다.
2.공간감을 부여해 넓어 보이는 효과가 있다.
3.대부분의 1층은 햇빛이 들지 않아 일조권이
좋지 않은데 이러한 일조권 문제를 해결 할 수 있다.
4.자전거 보관 장소나 활용하여 주차공간으로
활용 할 수도 있다.
필로티구조의 장점은 무엇인가?
second topic.
1. 2층에 거주하는 사람들이 주차 소리나 시민들의 말소리에 노출되어 불편함을 호소할 수 있다.
2. 필로티 구조가 지면에서 떨어진 채로 기둥이 건물을 받치고 있는 형태이기 때문에
지진에 약하다는 의견들이 많다.
필로티구조의 단점은 무엇인가?
여러 층으로 구성된 건축물에서 인접한 층에 비해 유연하거나
약한 부재로 구성된 층을 연약층이라고 한다.
연약층이 있으면 이 층에 손상이 집중되어 붕괴가 발생하기 쉽다.
그림과 같이 상부층에 벽체가 많은데 비해서
1층에는 벽체가 없이 기둥으로 구성되는 경우에 1층이 연약층이 되어 변형이 크게 발생하고 붕괴의 위험성이 높아진다.
연약층 형성요인은 두가지가 있다.
첫째, 1층의 기둥이 상부층보다 상대적으로 긴 경우
둘째, 상부층 기둥이 하부층까지 연속되지 않고 끊어진 경우 이다.
이 두 가지 원인으로 인해 필로티 구조가 지진에 취약할 수밖에 없다.
필로티구조는 진짜로 지진에 취약 할까?
필로티구조 건축물의 지진 피해사례
<지진으로 인해 붕괴된 건물들>
실험설계
*실험 준비물 : 우드락, 수수깡,지점토, 빨대, 구리선, 스프링, 글루건 지진실험장치(수동형)
실험설계
*실험 방법: 우드락과 수수깡, 지점토를 이용하여 내진설계가 된 필로티 건물과 되지않은 필로티 구조를 설계, 제작후 지진 실험장치를 이용하여 지진을 발생시켜, 건물의 미친는 영향을 알아본다.
실험 내용
1.수수깡(기둥역할)을 8개 준비하여 2개씩 이어붙여 총 4개의 기둥을 만든다. 내진설계 되지 않은 구조(이하 구조①)에 연결한다.
2.우드락(층역할)을 잘라 사각형으로 층을 만든다.
3.우드락으로 만든 건물을 수수깡과 연결하여 구조 ①을 제작한다.
실험 내용
4.수수깡(기둥역할)을 8개 준비하여 2개씩 이어붙혀 총 4개의 기둥을 만든다.
내진설계가 된 구조물 (이하 구조②)에 연결한다.
5.빨대를 트러스 구조로 각 층마다 설치한다
6.중앙에 수수깡으로 기둥을 설치한다.
7.지면 역할을 하는 지점토를 구조물 ①/②에 연결하되,
구조물 ①에는 수수깡2cm를 삽입한다. 구조물 ②에는 4cm를 삽입한다.
(그림 1 참고)
8.지진실험장치의 강도를 구슬로 설정하고, 휴대폰의 지진계를 중앙에 고정,
15번씩 실험하여 강도의 평균값을 구한다.
9.지진실험장치를 흔들었을 때 휴대폰 지진계로
각 건물 층마다에 미치는 영향 (규모)을 층별 15번씩 측정하여 기록한다.
10.각 구조물의 피해여부와 규모를 보고서에 작성한다.
1.수수깡(기둥역할)을 8개 준비하여 2개씩 이어붙혀 총 4개의 기둥을 만든다.
내진설계 되지 않은 구조(이하 구조①)에 연결한다.
6.빨대를 트러스 구조로 각 층마다 설치한다.
7.중앙에 수수깡으로 기둥을 설치한다.
8.지면 역할을 하는 지점토를 구조물 ①/②에 연결하되, 구조물 ①에는 수수깡2cm를 삽입한다.
구조물 ②에는 4cm를 삽입한다.
2.우드락(층역할)을 잘라 사각형으로 층을 만든다
.
3.우드락으로 만든 건물을 수수깡과 연결하여 구조 ①을 제작한다.
9.지진실험장치의 강도를 구슬로 설정하고, 휴대폰의 지진계를 중앙에 고정,
15번씩 실험하여 강도의 평균값을 구한다.
10.지진실험장치를 흔들었을 때 휴대폰 지진계로
각 건물 층마다에 미치는 영향 (규모)을 층별 15번씩 측정하여 기록한다.
4.수수깡(기둥역할)을 12개 준비하여 2개씩 이어붙혀 총 6개의 기둥을 만든다.
내진설계가 된 구조물 (이하 구조②)에 연결한다.
3층
‘좁은 면적에 걸쳐 부실하게 지어진 건물에 심한 손상’
2
“방 안의 물건들이 흔들리는 것을 뚜렷이 관찰할 수 있지만 심각한 피해는 입히지 않음”
구조물 1
구조물 2
5.우드락(층역할)을 잘라 사각형으로 층을 만든다.
5.결과 분석
내진 설계가 되지 않은 필로티 구조에서 측정된 지진의 규모는 1~4층
평균 5.06의 피해를 받은 반면에,내진 설계가 된 필로티 구조에서 측정된
지진의 규모는 1~4층 평균 4.78로 약 0.4 리히터 차이가 났다.
단순이 트러스 형태의 보강과 중앙 기둥을 설치 했을 뿐인데,
내진의 효과가 있었다. 우리는 빌라 등에서 자주 볼 수있는 3~4층 규모로 제작했다.
하지만 이보다 더 높은 20~30층이 넘는 아파트들 또한 필로티 구조를
채택하고 있다. 이 내진 보강 구조를 고층 필로티 구조 아파트에 적용시킨다면,
평군 0.5이하의 내진 효과가 아닌, 1리히터 이상의 내진 효과를 기대할 수 있다.
그 근거로, 구조물 2에서 측정된 값은 층마다 약 0.3~0.4 리히터 씩
증가하고 있다. 하지만 내진 설계가 되지 않은 구조물 1의 경우, 0.5~06 씩
증가하고 있다. 이 차이가 10층,20층 건물에는 심각한 피해를 초래 할 수있다.
실험진행 및
결과 도출
실험진행 및 결과도출
참고자료 밎 출처
참고자료
밎 출처
네이버 미술대사전(용어편)
daum 부동산
네이버 이미지
third topic.
역할 분담 및 소감
역할 분담
및 소감
역할 분담
연구 주제 선정:팀원 전체
fourth topic.
실험 진행 및 결과 도출: 팀원 전체
보고서 작성:안성빈,이동윤,김정우
PPT 제작:팀원 전체
처음으로 프로젝트를 진행하면서 많은 어려움을 격었다. 하지만 조원들과 함께 협동하여, 프로젝트를 완료했다는 것에 뿌듯함을 느낀다.
다음에도 기회가 있다면, 참가하고 싶다.
소감-안성빈
과학프로젝트를 처음 해봤는데 실험을 하는데 어려움이 있었다. 그래도 최대한 친구들끼리 협동을 하고 결과를 도출해서 뿌듯하다.
소감-이동윤
팀에 많은 도움이 되진 않았지만, 같이 프로젝트를 진행하며 여러 많은 것을 알게 된 것 같아 기분이 좋고,
뿌듯함을 느꼈다.
소감-김정우
그렇게 팀의 뼈대가 되지는 않았지만 그래도 팀의 뼈대가 되기 위해서 노력을 하고 친구들과 사이가 좋아지고 지진에 대한 관심도 늘어나서 좋았다.
소감-김호건
Thank you for listening!
TEAM Inquake