내풍구조
[ wind resistant structure , 耐風構造 ]
- 요약
예측풍압력(豫測風壓力)에 대해서 안전하고, 동시에 바람에 의한 진동이 거주환경으로서 지장이 없게 설계된 구조로, 병풍 모양의 초고층 빌딩과 가볍고 휘기 쉬운 현수구조(懸垂構造), 공기막구조(空氣模構造) 등의 구조설계에서 중요하다.
내풍구조
병풍 모양의 초고층 빌딩과 가볍고 휘기 쉬운 현수구조(懸垂構造), 공기막구조(空氣模構造) 등의 구조설계에서는 지진력보다도 풍압력 쪽이 설계를 지배하는 외력(外力)이 된다. 일정한 풍속 V의 공기(밀도 ρ) 속에 놓인 물체 표면의 고인점(stagnation)에 작용하는 풍압력은, 가장 먼점에서의 압력을 기준으로 하여 측정하면 속도압(速度壓) q는 q=ρV 2/2가 된다.
건물에 작용하는 풍력의 크기는, 속도압에 건물의 외관면적과 풍력계수를 곱해서 구한다. 풍력계수는 건물형상에 의존하며, 풍동실험에 의해 구한다. 건물의 우각부(隅角部)에는 평균풍압력에 비해 현저하게 큰 국부풍압력(局部風壓力), 특히 음압(陰壓)이 작용하므로 국부의 창유리와 지지재(支持材)는 그것에 견딜 수 있도록 설계해야 한다. 건물 앞면 양압(陽壓)의 변동성분은 풍향방향의 진동을, 옆면 음압의 변동성분은 풍향과 직각방향의 진동을 일으키므로, 진동불쾌감, 재료의 피로파손(疲勞破損), 완성재의 파손이 생기지 않도록 설계해야 한다.
기록풍압외란(記錄風壓外亂)의 작용을 받는 강구조(鋼構造) 건축골조 모델이 어떻게 변형하고, 붕괴되어 가는가를 수치해석(數値解析)으로 나타낼 수 있는데, 이와 같은 성과는 풍속평가시간의 결정과 종국강도설계법(終局强度設計法)을 구성하기 위한 기초자료가 된다.