에어 서포트 구조

Air-supported structure
스포츠 및 레크리에이션 장소로 사용되는 에어 서포트 돔

공기 지지(또는 공기 팽창) 구조물은 내부 가압 공기를 사용하여 유연한 재료(즉, 구조용 섬유) 외피를 팽창시킴으로써 구조적 무결성을 도출하는 모든 건물로, 공기가 구조물의 주요 지지대이며, 접근은 에어록을 통해 이루어집니다.

역사상 최초로 공기로 지탱되는 구조물은 1948년 월터 [1]버드에 의해 코넬 항공 연구소에서 제조된 라돔이었다.

이 [2]컨셉은 1970년 일본 오사카에서 열린 엑스포 '70에서 David H. Geiger가 미국관과 함께 대규모로 구현했다.

이 모양은 가장 적은 양의 재료로 가장 큰 부피를 만들기 때문에 보통 돔형입니다.구조 무결성을 유지하기 위해 내부 압력이 구조물에 가해지는 외부 압력(즉, 풍압)과 같거나 초과하도록 구조물에 압력을 가해야 한다.구조 무결성을 유지하기 위해 밀폐할 필요는 없습니다. 내부 압력을 공급하는 가압 시스템이 공기 누출을 대체하는 한 구조물은 안정적으로 유지됩니다.구조물 내부로의 모든 접근은 어떤 형태의 에어록(일반적으로 두 쌍의 평행 도어 또는 회전 도어 또는 둘 다)을 갖추고 있어야 합니다.공기 지지 구조물은 지면, 접지 앵커, 기초 부착물 또는 이들의 조합에 의해 고정된다.

이것의 많은 용도들로는 스포츠와 레크리에이션 시설, 창고, 임시 대피소, 그리고 레이돔이 있다.구조물은 전체, 부분 또는 지붕 전용 공기로 지지될 수 있습니다.완전한 공기 지지 구조물은 임시 또는 반임시 시설 또는 영구 건물로 의도될 수 있는 반면, 공기 지지 지붕만 있는 구조물은 영구 건물로 건설될 수 있다.

설계.

모양.

공기 지지 구조의 형태는 전체 외피 표면에 균등하게 압력을 가해야 하기 때문에 제한됩니다.그렇지 않으면 구조물이 불균일하게 지지되어 유연한 봉투에 주름이나 응력점이 생기게 되어 결과적으로 [3]고장이 발생할 수 있습니다.

실제로 팽창된 표면은 이중 곡률을 수반합니다.따라서 공기 지지 구조에서 가장 일반적인 모양은 반구, 타원 및 반원통입니다.

구조.

공기 지지 엔벨로프에 작용하는 주요 하중은 내부 기압, 바람 또는 눈 쌓인 무게입니다.풍력과 눈의 하중을 보상하기 위해 구조물의 팽창은 그에 따라 조정된다.현대식 구조에는 동적 하중을 모니터링하고 자동으로 팽창을 보상하는 컴퓨터 제어식 기계 시스템이 있습니다.구조물의 품질이 좋을수록 더 높은 힘과 무게를 견딜 수 있습니다.최고 품질의 구조물은 최대 120mph(190km/h)의 바람과 평방[3] 야드당 40파운드(제곱미터당 21.7kg)의 눈 무게를 견딜 수 있습니다.

도쿄 돔의 내부는 에어 서포트식 지붕으로 면적을 넓힐 수 있는 예입니다.

엔벨로프에 가해지는 공기압은 내부 지면에 가해지는 공기압과 같아 구조물 전체를 위로 밀어 올립니다.따라서 지상(또는 지붕 전용 설계에서는 하부 구조물에)에 단단히 고정해야 합니다.

와이드 스판 구조의 경우 고정 및 안정화를 위해 케이블이 필요합니다.고정에는 밸러스트(중량)가 필요합니다.초기 정착 설계에는 일반적으로 씰 스커트 주위에 배치된 모래 주머니, 콘크리트 블록, 벽돌 등이 포함되어 있습니다.대부분의 현대 설계 구조에는 독자 사양의 고정 시스템이 사용됩니다.

구조물이 무거운 하중이나 힘(눈이나 바람)에 노출되면 점차 변형되거나 처지기 때문에 갑작스러운 붕괴 위험은 거의 무시할 수 있다.이러한 경고 신호를 무시하거나 알아차리지 못하는 경우에만 과도한 하중의 축적으로 인해 엔벨로프가 파열되어 급격한 감압 및 [citation needed]붕괴가 발생할 수 있습니다.

일반적인 오해는 이러한 구조물이 영구적인 시설을 의미하지는 않지만, 이 산업에 참여하는 모든 주요 기업은 국제 건축 법규의 어떤 형식을 준수한다는 것입니다.영구적인 시설이 되려면 이 돔들이 전통적인 [citation needed]구조물과 동일한 건축 법규에 따라 설계되어야 합니다.

공기로 지탱되는 구조물이나 돔은 흔히 "거품"이라고도 합니다.

재료.

공기 지지 구조에 사용되는 재료는 인장 구조, 즉 섬유 유리 및 폴리에스테르와 같은 합성 섬유에 사용되는 재료와 유사합니다.습기와 자외선 복사에 의한 열화를 방지하기 위해 PVC, 테프론 등의 폴리머로 코팅되어 있습니다.

용도 및 위치에 따라 단열재 또는 음향용 경량 재료로 만들어진 내부 라이닝이 구조물에 있을 수 있습니다.최신 공기 지지 구조물에 사용되는 재료는 일반적으로 반투명하기 때문에 낮에 구조물 내부에서 조명 시스템을 사용할 필요가 없습니다.

기압

공기 지지 구조물에 필요한 내부 기압은 대부분의 사람들이 예상하는 것만큼 많지 않으며 내부에서는 확실히 식별되지 않습니다.필요한 압력의 양은 재료의 무게와 그 위에 매달린 건물 시스템(조명, 환기 등)과 풍압의 함수입니다.그러나 그것은 대기압의 극히 일부에 불과하다.내부 압력은 일반적으로 물의 인치 단위(inAq)로 측정되며, 최소 팽창의 경우 0.3inAq에서 최대 3inAq까지 부분적으로 변화하며, 1inAq는 정상 작동 조건의 표준 가압 수준입니다.평방인치당 더 일반적인 파운드의 관점에서 1inAq는 0.037psi(2.54mBar, 254Pa)[3]에 불과합니다.

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유사한 개념

  • 블림스(Bliffs)는 이 기법을 비행선에 적용하여 인양 가스와 외부 대기 사이의 압력 차이를 사용하여 구조적 무결성을 제공합니다.
  • 풍선 탱크, 이 기술을 로켓에 적용하여 강성을 위해 탱크 가압을 사용합니다.

레퍼런스

  1. ^ Collado Baíllo, Isabel. "Walter Bird y las primeras construcciones neumáticas". Revista Europea de Investigación en Arquitectura. 20: 119–140.
  2. ^ "David Geiger, Engineer, 54, Dies". The New York Times. 1989-10-04.
  3. ^ a b c D.A. Lutes (May 1971). "CBD-137 Air-Supported Structures". National Research Council Canada. Archived from the original on 2009-10-31. Retrieved 2009-10-19.
  4. ^ Carlson, Chris (2020-03-16). "Carrier Dome roof deflation quietly marks end of an era in Syracuse and the country". The Post-Standard. Syracuse, NY. Retrieved 2020-03-16.
  5. ^ "The Sun Dome". Archived from the original on 24 September 2015. Retrieved 29 March 2015.

외부 링크

Wikimedia Commons의 팽창식 건물 관련 매체