인테리어 디테일 0D 구조를 위한 디테일

1. 구조의 기본 개념  

몇 가지 기본 구조 개념을 이해하면 다양한 디테일을 개발할 수 있으며, 이러한 지식을 바탕으로 디테일의 기본 구성, 필요한 연결 유형 및 구성 요소의 크기에 대한 결정을 내릴 수 있다.

 

건물 요소가 견뎌야 하는 몇 가지 기본 유형의 물리적인 작용이 있다.

 

압축  Compression

압축은 누르는 힘을 말한다.  어떤 구조에 가해지는 압축력은 구조 요소를  크게 만들거나 충분히 강한 재료를 사용하여 압축에 대해 저항할 수 있고, 모든 재료는 단위 면적당 압축에 저항하는 특별한 능력을 가지고 있는데,  예를 들어 강철은 목재보다 평방 미터당 더 많은 압축에 저항 할 수 있다. 단순 압축 외에도 고려해야 할 압축에 저항하는 재료의 또 다른 측면이 있는데, 이를 좌굴 하중이라고 하며 기본 압축력을 견딜 수 있지만 기둥 또는 기타 수직 부재의 압축력으로 인해 부재가 바깥쪽으로 구부러지다가 하중이 충분히 큰 경우 부재가 파손되는 지점이 발생하며 좌굴은 일반적으로 수직 요소가 두께에 비해 길 때 발생한다. 예를 들어, 높은 테이블이나 무거운 무게를 지탱하는 테이블 위의 매우 얇은 다리는 좌굴 하중을 받을 수 있다.  

 

인장  Tension

인장은 당기는 힘을 말하며, 당기는 힘은 재료의 요소를 분리하는 경향이 있다. 예를 들어 매달린 추를 지지하는 와이어가  받고 있는 힘이 바로 인장력이다. 콘크리트 또는 석조물과 같은 일부 재료는 압축력에 잘 견디는 반면 인장력에는 매우 취약하고, 반면에 강철은 압축과 인장 모두에서 큰 강도를 가지기 때문에 일반적으로 와이어 지지대에 사용된다. 재료가 인장력을 받으면 더 길어 지거나 늘어나게 되며, 늘어나는 정도는 지지되는 무게 또는 적용되는 힘, 지지 부재의 강도 및 크기에 따라 달라진다.

 

모멘트  Moment

모멘트는 적용된 어떤 힘으로 인해 재료의 요소가 점이나 선을 중심으로 회전하는 경향이 있는 속성이다. 모멘트의 양은 적용된 하중의 양과 하중의 작용선과 회전 점으로부터의 거리에 비례한다.  건물 구조에서 모멘트는 빔의 한쪽 끝에서만 지지되거나 선반이 한쪽 모서리만 지지되고, 한쪽은 떠있는 상태의  캔틸레버 빔에서 가장 자주 발견된다.  한 재료가 다른 재료에 연결되고 연결이 모멘트 힘에 저항해야 하는 경우 연결을 신중하게 고려하고 설계해야 하며,  연결이 하중을 지탱하기에 충분하더라도 캔틸레버 요소가 허용 할 수 없는 양만큼 휘어 질 수 있기 때문에  모멘트 하중이 존재하는 상황을 피함으로써 내부 디테일을 단순화 할 수 있다.

 

압축력, 인장력 ,모멘트

 

2.  가능한 간단하게 직접 연결하는 구조 사용.

대부분의 경우 한 재료를 다른 재료 위에 직접 놓으면  자체 무게로 쉽게 세워놓을 수 있다. 이와 같은 방식은 거의 모든 구조적인  연결을 단순화한다. 예를 들어, 파티션을 바닥에 직접 설치하는 것이 벽에 매달아 놓는 것보다 구조적으로 연결하는 것이 더 쉽다. 첫 번째 경우 파티션의 중량은 바닥에 직접 놓이는 반면, 두 번째 경우 중량은 모멘트 연결부 또는 인장력이 연결장치와 함께 전달되어야 할 것이다. 이 경우 연결 장치와 연결장치가 연결되는 고정되어진 바탕면 모두 중량을 지탱하기에 충분해야 한다.  

 

3. 직사각형태의 수평 구조 사용

구조적인 수평 요소가 둘 이상의 수직 요소 위에 놓이는 가장 기본적인 유형의 구조에서  수평 요소에 가해지는 균일하거나 집중된 하중은 굽힘 동작을 통해 수직요소로 전달된다. 단순한 직사각형모양의 수평 요소에 하중이 가해지면 수평 요소의 중립축이라고 하는 중심선 위의 부분은  짧아지고, 아래 부분은 길어진다. 따라서 수평요소의 상단은 압축상태이고, 하단은 인장 상태에 있으며  수평 요소의 하중에 저항하는 방식으로 인해 수평 요소의 대부분을 중립 축에서 최대한 멀리 배치하는 것이 가장 효율적이다. 이런 물리적인 작용에 의해서 일반적으로 강철 빔이 I 형 또는 H 형으로 형성되고 일부 제조 된 목재 장선이 웹의 상단과 하단에 더 두껍고 단단한 구조로 만든다. 따라서,  단순한 직사각형 모양이 가장 효율적일 수 있으며 방향이 수평이 아닌 수직이 되도록 직사각형을 배치하면 더 뻣뻣하고 강한 구조를 만들 수 있다. 

 

4. 보완 목적의  이중 연결  

디테일의 구조적 무결성이 중요한 경우 하나가 약해 지거나 실패 할 경우를 대비해서 이중으로  연결을 사용하는 것이 좋다.  예를 들어, 2 개 대신에 3 개의 볼트를 사용하거나 간단한 연결을 위해 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소 위에 직접 연결 할 수 있으며  연결 철물을 사용하여 두 요소를 제자리에 고정 할 수 있다. 그러나 이중 연결을 사용하기로 결정하기 전에   간단한 구조 연결을 사용하고 가능한 한 적게 사용하려는 목적과  비용, 시공 시간, 모양새 및 시공 용이성등의  요구 사항에 비해 디테일이 구조적으로 효율적인지 전반적인 검토가 필요하다.

 

5. 재 사용을 위한 이동식 연결 사용 

일반적으로 재사용, 재활용 또는 폐기를 위해  분해가 쉽도록 디테일을 계획할 수 있다. 분해를 위한 계획은 디테일 과정에서 고려되어야하며, 연결은 해체를 위한 핵심 구성 요소 중 하나이다. 분해를 위해 다양한 방법으로 연결할 수 있는데, 예를 들어 못이나 접착제 대신 나사 나 볼트를 사용하거나 단단한 접합 대신 클립 또는 조인트 연결을 사용할 수도 있다.  디테일을 분리하는 데 필요한 시간을 최소화하기 위해 최소한의 구성 요소를 사용해야하며, 디테일링의 다른 측면과 마찬가지로 분해를 위한 디자인의 실용성과 얻을 수 있는 지속 가능성 이점, 비용, 기능 및 디테일링의 다른 여러 측면 간의 균형을 맞춰야 한다.