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브 그로인 볼트 1. 반면, 리브 그로인 볼트에서는 리브를 먼저 세웠기 때문에 이런 문제들에서 해방되었다. 단순 그로인 볼트는 로마 시대의 아치나 돔과 동일한 구조를 했다. 이러한 특징들은 현세적이고 과시적인 로마인들의 기질에 잘 맞았다. 평면은 정사각형이었고 천장에는 대각선 방향으로 두 개의 교차 선이 만들어졌다. 이 경우 좌굴을 막기 위해서 스스로가 두꺼워져야 했다. 곡면이 정확하게 형성되지 않으면 하중이 모두 흘러내려오지 못하고 일부가 천장 위에 남을 수 있었는데 이것은 구조적으로 불리한 조건을 만들었다. 3) 시각적 측면에서 실내 천장의 모습이 아름답지 못하게 되는 문제가 있었다. 배럴 볼트는 곡선평면 위의 축조에 유리해서 환상볼트가 되었고 경사지에는 경사볼트를 만들어 적응했다. 따라서 공간이 필요 이상으로 커질 수 있었다. 2) 직사각형 평면 위에 그로인 볼트의 축조를 가능하게 했다.zip 건축공학 - 볼트의 종류에 따른 구조적 특성 건축공학 - 볼트의 종류에 따른 구조적 특성 ■ 볼트의  ......

 

 

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건축공학 - 볼트의 종류에 따른 구조적 특성 레폿

 

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건축공학 - 볼트의 종류에 따른 구조적 특성

 

건축공학 - 볼트의 종류에 따른 구조적 특성

 

■ 볼트의 종류에 따른 구조적 특성

 

목 차

 

1. 배럴 볼트 (barrel vault=tunnel vault)

2. 교차 볼트 (Groin Vault)

3. 리브 그로인 볼트

 

1. 배럴 볼트 (barrel vault=tunnel vault)

볼트는 아치를 길이방향으로 확장함으로써 이루어지는 개념이다. 아치가 지붕과 실내공간을 갖지 않는 이차원 구조인데 반해 볼트는 둘 모두를 갖는 삼차원 구조이다.

배럴 볼트 장점은다음과같다.

 

1) 로마시대 때 쓰인 볼트 중 하나인 배럴 볼트는 아치를 한 방향으로 늘여 만들어지는 것으로 가장 시공이 쉽고 실용성이 높은 구조였다.

2) 길이를 마음대로 늘일 수 있었으며 일정범위 내에서는 폭 변화에 적응하기 쉬었다. 배럴 볼트는 곡선평면 위의 축조에 유리해서 환상볼트가 되었고 경사지에는 경사볼트를 만들어 적응했다.

3) 중앙이 높은 곡면 천장은 공간에 활력을 불어넣을 수 있었고 평 천장과 비교했을 때 하늘로 향하는 힘이 더 강하게 느껴지면서 공간은 웅장함과 위엄을 가졌다. 이러한 특징들은 현세적이고 과시적인 로마인들의 기질에 잘 맞았다.

 

배럴 볼트 단점은다음과같다.

 

1) 곡면 천장 무게가 많이 나간다는 점이다. 따라서 곡면 천장을 받치기 위해 두터운 벽체가 공간의 전 길이에 걸쳐서 필요했고 이것은 구조체를 지나치게 무겁고 둔탁하게 만드는 문제를 낳았다.

2) 개구부를 내기가 어려웠으며 채광과 환기 등에서 불리했다. 폭이 일정범위를 넘어가면 문제는 더 커졌는데 곡면 천장이 반원형이었기 때문에 폭이 커지면 천장높이도 비례해서 높아졌다. 따라서 공간이 필요 이상으로 커질 수 있었다.

 

2. 교차 볼트 (Groin Vault)

교차 볼트는 아치를 직교하는 두 방향으로 늘여 만들어졌다. 이것은 배럴볼트 두 개를 직각으로 교차시킨 것과 같은 원리였다. 평면은 정사각형이었고 천장에는 대각선 방향으로 두 개의 교차 선이 만들어졌다.

교차 볼트는 배럴 볼트의 단점을 보완하는 장점을가졌다.

 

1) 교차 볼트에서는 하중이 네 방향으로 분산되었기 때문에 천장 두께가 얇아질 수 있었고 네 방향으로 분산된 하중은 네 코너에 집중되었다.

2) 평면은 두 개의 축을 가졌기 때문에 공간이 다양해질 수 있었다.

3) 정사각형의 네 면을 모두 개구부로 만들 수 있었기 때문에 채광과 환기에 유리했으며 외부와의 관계에서도 융통성이 있었다.

 

교차 볼트의 단점은다음과같다.

 

1) 교차 볼트는 정사각형 평면 위에만 축조가 가능했으며 정사각형을 벗어나면 축조가 불가능했다. 따라서 긴 평면은 정사각형의 배수로 나누면 되었지만 조각이 남을 때에는 공간의 통일성을 해쳤다.

2) 축조에서 어려움이 있었다. 배럴 볼트 두 장이 교차하면서 만들어지는 궁륭 곡면을 매끄럽게 시공하는 일은 난이도가 높은 기술이었다. 곡면이 정확하게 형성되지 않으면 하중이 모두 흘러내려오지 못하고 일부가 천장 위에 남을 수 있었는데 이것은 구조적으로 불리한 조건을 만들었다.

3) 시각적 측면에서 실내 천장의 모습이 아름답지 못하게 되는 문제가 있었다. 이것은 리브 기술이 발전하면서 리브가 길잡이 역할을 하여 교차 곡선 두 개를 먼저 형성했고 그 위에 곡면 천장이 덮임으로써 상당 부분 해결되었다.

 

3. 리브 그로인 볼트

리브는 수직성을 가능하게 해준 핵심 요소로서 고딕 건축을 탄생시킨 주역이 되었다. 리브 그로인 볼트가 리브 없는 단순 그로인 볼트보다 유리한 점은다음과같다.

 

1) 리브는 하중 분담을 통해 지붕을 받치는 아래쪽 구조부를 도왔다.

고딕 시대에 와서 이루어진 천장의 경량화는 리브가 그 자체로 보면 하나의 아치이기 때문에 위쪽에서 내려오는 하중을 어느 정도 받칠 수 있었다는 것을 알 수 있다.

2) 직사각형 평면 위에 그로인 볼트의 축조를 가능하게 했다.

리브 사용이 활발하지 않았던 로마네스크에서는 직사각형 평면에 배럴 볼트만이 쓰였고 그로인 볼트를 쓰는 것은 정사각형 평면 위에서만 가능했다. 그로인 볼트는 배럴 볼트 두 장을 직각으로 교차시킨 것이어서 종 방향과 횡 방향의 길이가 같아야 했기 때문이다. 반면, 리브를 쓸 경우 리브가 먼저 세워진 다음 천장을 덮었기 때문에 리브만 잘 세우면 어떤 평면 위에도 그로인 볼트 축조가 가능했다.

3) 시공이 간편했다.

리브 없는 그로인 볼트에서는 적지 않은 양의 거푸집과 센터링이 필요했고 천장 곡면을 원호에서 벗어나지 않도록 매끄럽게 시공하는 것도 어려운 일이었다. 반면, 리브 그로인 볼트에서는 리브를 먼저 세웠기 때문에 이런 문제들에서 해방되었다. 거푸집과 센터링은 선형 부재인 리브에만 해당되었기 때문에 재료와 시간이 대폭 절약된 것이다.

4) 천장의 경량화를 도왔다.

리브를 먼저 세우고 이것이 내력 역할을 했기 때문에 천장은 추후에 얇은 막처럼 덮으면 되었다. 이런 이점은 리브 없는 단순 그로인 볼트의 무거운 하중에서 해방시키는 역할을 했다. 단순 그로인 볼트는 로마 시대의 아치나 돔과 동일한 구조를 했다. 이 경우 좌굴을 막기 위해서 스스로가 두꺼워져야 했다. 이것은 천장의 좌굴을 막는데는 유리했지만 아래쪽 기둥은 무거운 하중을 지탱해야 했다. 따라서 로마네스크의 천장 볼트 두께는 평균 30~40cn였지만 고딕시대에 들어와 리브 그로인 볼트를 사용함으로써 이것이 절반 정도로 얇아졌다.

 

 

 

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