[FSCM KOR ver.] 파사드 구조 계산 매뉴얼 2.1 클래딩 구조계산

(1) 어떤 걸 계산하는가

파사드 구조 계산 매뉴얼 파트 2.2에서는 하중을 구한 이후에 진행되는 클래딩에 대한 구조 계산을 다룬다. 파사드의 클래딩은 커튼월의 유리판이나 파사드 시스템 중에서도 바깥의 마감층을 일컫는다. 창호나 커튼월의 유리 또한 넓은 의미에서 클래딩이라고 통칭한다면, 구체적으로 클래딩의 두께, 무게, 구조적 성능을 계산하는 게 클래딩 대한 구조계산이다.

 

 

• 두께: 어느 정도 두께가 되어야 하중에 견딜 수 있는지를 계산한다. 두께가 두꺼울수록 구조적 성능이 좋아지지만 반대로 재료비가 많이 들고, 무게가 무거워져 면부재를 지지하는 파사드 구조 부재 역시 커질 수밖에 없다. 
• 무게: 클래딩의 두께와 유닛당 사이즈가 결정되면 파사드 유닛의 무게를 구할 수 있다. 무게는 클래딩을 지지하고 있는 파사드 구조의 크기에 영향을 미친다.
• 구조적 성능: 궁극적으로 파사드 클래딩 구조 계산에서 파악하고자 하는 것은 설계한 클래딩이 외부 하중에 구조적으로 안전한 지이다. 앞서 다뤘던 것처럼 클래딩의 처짐과 처짐 기준과 스트레스를 재료의 항복강도와 비교해서 구조적 안전성 여부를 판가름한다.

(2) 어떻게 계산하는가

이제 클래딩 구조계산에서 어떤 걸 계산하는지 알았다. 그렇다면 어떻게 계산을 할까? 클래딩의 형상에 따라서 단순한(ex. 직사각형 판 클래딩) 형태라면 수식 계산으로 이루어진 계산 템플릿을 이용해서도 충분히 구조계산을 할 수 있다. 그러나 형상이 복잡해지면 식으로 계산하기 어렵기 때문에 컴퓨터 구조 계산 툴을 이용하는 것이 일반적이다. 이 포스트에서 사용할 구조계산 툴은 그래스호퍼의 카람바(KARAMA)라는 애드온이다. 정리하자면 아래와 같다.

 

• 단순한 형상: 수식에 의거하여 구한다.
• 복합한 형상: 컴퓨터 구조계산 툴을 이용한다.

(3) 클래딩편 포스트의 구성

앞으로 클래딩 편 포스트에서는 어떤 걸 계산하는 지의 측면에서는 유리와, 알루미늄 클래딩을 예시로 다룬다. 그리고 어떻게 계산하는 지의 측면에서는, 유리를 계산할 때에는 유리의 두께와 구조적 성능을 계산하는 유럽 기준 코드인 prEN을 이용해서 수식 기반의 계산을 해본다. 그리고 알루미늄 클래딩을 계산할 때에는 그래스호퍼 카람바(KARAMA)를 이용해서 좀 더 복잡한 형태의 클래딩에 대한 컴퓨터 계산을 튜토리얼 삼아 진행해본다.