스페이스 프레임 정의 - seupeiseu peuleim jeong-ui

스페이스 프레임(Space Frame) 부재의 구성

스페이스 프레임 (Space Frame) 은 'BALL TRUSS' 라고도 하는데
  "부재(member)"와 부재간을 연결하는 "볼(ball)"로 구성된다.
 부재와 볼을 자세히보면,

- 부재 (member) 에는 콘(cone), 슬리브(sleeve), 볼트(bolt), 핀(lock pin) 으로
                              결합되어 있고 각각의 크기는 구조계산에 의해 결정된다.
                               콘은 원형파이프와 용접되어지고 그 외의 부품들은 핀에 
                                의해 결합된다.

- 볼 (ball) 은 부재의 볼트가 결합될 수 있도록 탭홀(tab hole)이 각각 결정된 각도에
                            의하여 가공되며 그 수는 제한된다. 스페이스프레임은 외기에
                              노출되어질 때 가장 많은 녹슴이 발생되는 부분이 부재와 볼의
                             결합부분이기 때문에 고무링등을 사이에 삽입하는등 여러 방법이
                              시도되고 있으나 실용화 되어지고있지는 않는 실정이다.

    아래의 동영상은 스페이스 프레임이 결합되어지는 단계를 표현한 것으로 현재 핀이
     없는 방식으로 사용하는 경우도 있다.

★구조

스페이스 프레임(space frame, ball truss)

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 전 세계적으로 볼 때 스페이스 프레임 구조는 A.G Bell에 의해 처음으로 실제의 구조물에 명쾌한 형태로 적용되기 시작하여, 본격적으로 연구되기 시작한 것은 2차 대전 이후이다. 이 구조물이 발달할 수 있었던 계기로는 1. 철근 콘크리트 구조물의 거푸집 사용 불가피 및 시공의 장기화에 의한 비합리적인 생산성, 2. 판 및 쉘과 같은 연속체 구조물에 대한 해석이론의 확립, 3. 다양한 형태의 건축물 설계에 대한 기술적인 도전심, 4. 목조, 철골조에 의한 역학적 합리성 확보, 5. 공간 구조물에 대한 사회의 요구도 증대 등을 들 수 있를 것이다.
 국내의 경우 스페이스 프레임 구조가 이 분야의 선진기술국인 독일, 북미, 일본 등으로 부터 본격적으로 도입된 것은 1980년대 초반으로 그 역사는 매우 짧다고 할 수 있겠다. 그러나 88 올림픽과 93엑스포를 통하여 이 분야 연구자 및 건설 기술자는 단기간에 많은 기술과 노하우를 보유 할수 있게 되었다.

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 스페이스 프레임으로 대스팬 구조물을 건립할 경우, 구조 거동 좌굴 그리고 진동 등 구조안정을 결정하는 구조시스테므이 주요 요소는 1. 형태, 2. 규모, 3. 경계(Boundary), 4. 배치, 5. 부재등이다. 여기서 형태라는 것은 평면형 및 곡률에 의해 표현되는 전체형상이고, 단일 곡면 또는 복합 곡면에 관계없이 개구부의 유무, 경계형상 등이 이 구조물의 형태를 결정한다. 규모는 스팬, 라이즈, 혹은 곡률반경에 의해 표현된다. 경계는 지점의 수 및 위치, 구속상태 등이 지배적 인자이다. 이 형태, 규모, 경계의 3요소는 연속체 공간구조인 쉘구조와도 공통적인 것으로, 구조물의 기본적인 힘의 흐름을 지배한다. 한편, 배치 및 부재는 연속체쉘의 경우 찾아볼 수 없는 스페이스 프레임 고유의 요소로서 스페이스 프레임 구조 시스템에 있어서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 즉 배치 또는 배열은 그리드 패턴, 유니트 타입의 선택을 의미하고, 격자밀도나 깊이는 기본적인 제강성을 기하학적으로 결정하는 요소이다. 동일한 구조조건(규모, 형상, 경계, 하중 등) 이라 할지라도 부재 배치에 따라 힘의 흐름이나 변형이 전형 다르게 발생한다.
 스페이스 프레임이 갖는 가장 중요한 특성중의 하나는 경량이면서도 강성이 크다는 것이다. 경량이 가능한 것은 부재가 입체적으로 배치되어 응력을 균등하게 분담하도록 설계되어 있는 스페이스 프레임 고유의 역학적 특성에 기안하며, 등급이 없는 부재가 종횡으로 거의 균등하게 배치되어 보재 상호간 변형을 구속하면서 압축부재의 좌굴을 방지한는 것도 궁극적으로는 경량화 및 높은 강성 확보를 가능하게 한다.

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스페이스 프레임(Space Frame) 부재의 구성

스페이스 프레임 (Space Frame) 은 'BALL TRUSS' 라고도 하는데

  "부재(member)"와 부재간을 연결하는 "볼(ball)"로 구성된다.

 부재와 볼을 자세히보면,

- 부재 (member) 에는 콘(cone), 슬리브(sleeve), 볼트(bolt), 핀(lock pin) 으로 결합되어 있고 각각의 크기는 구조계산에 의해 결정된다. 콘은 원형파이프와 용접되어지고 그 외의 부품들은 핀에  의해 결합된다.

- 볼 (ball) 은 부재의 볼트가 결합될 수 있도록 탭홀(tab hole)이 각각 결정된 각도에 의하여 가공되며 그 수는 제한된다. 스페이스프레임은 외기에 노출되어질 때 가장 많은 녹슴이 발생되는 부분이 부재와 볼의 결합부분이기 때문에 고무링등을 사이에 삽입하는등 여러 방법이 시도되고 있으나 실용화 되어지고있지는 않는 실정이다.

   아래의 동영상은 스페이스 프레임이 결합되어지는 단계를 표현한 것으로 현재 핀이 없는 방식으로 사용하는 경우도 있다.

                          - 10초 정도 기다리시면 나옵니다... ㅡ