트러스 - 스페이스 프레임

스페이스 프레임은 트러스를 3차원 공간으로 확장한 것으로 다양한 지붕 형태를 만들어낼 수 있습니다. 철근콘크리트로 쉘구조를 만들기 위해서는 거푸집이 필요하지만, 스페이스 프레임은 막이 펼쳐지는 것처럼 작은 부재를 조립해가면서 확장해 갈 수 있습니다. 

 

스페이스 프레임

스페이스 프레임(Space frame)은 트러스가 공간적으로 확장되었다는 측면에서 입체 트러스라고도 합니다. 삼각형으로 된 트러스 절점에 부재 세 개를 덧대 삼각뿔 모양으로 연결하고, 부재의 절점은 트러스와 같이 회전단으로 구성합니다.  이런 식으로 공간을 구성해가면 어떤 형상도 만들어낼 수 있습니다.

 

 

스페이스 프레임은 마치 세포처럼 공간으로 무한히 확장해갈 수 있다. 평판, 절판, 돔, 볼트, HP쉘 등 다양한 형태로 대공간을 덮는 지붕구조로 활용할 수 있습니다. 

 

 

스페이스 프레임으로 다양한 형상을 만들 때 가장 문제가 되는 부분이 절점입니다. 위 사진에서 볼 수 있듯이 단순한 형태로 부재를 접합하더라도 접합부에 6∼10개 정도의 부재가 결합되는데 형상이 복잡해지면 결합되는 부재의 개수도 많아지고 결합되는 위치도 복잡해져서 결합하기가 어려워집니다. 따라서 부재 구성의 복잡 정도나 조인트 부재의 한계 때문에 기하학적으로 단순한 형태가 많이 활용됩니다. 최근에는 볼 조인트(Ball joint) 접합이 많이 활용되면서 대량 생산이 가능해졌고 대략 15∼30 m 경간을 표준화된 부재로 제작할 수 있습니다.

 

볼 조인트

 

 

동대문 디자인 플라자

동대문 디자인 플라자는 이라크 출신으로 영국에서 건축을 배웠던 자하 하디드(Zaha Mohammad Hadid)가 설계했습니다. 외관이 비정형 곡선으로 장식된 이 건물은 지어질 당시부터 평가가 극단적으로 나뉘면서 많은 논란을 낳았습니다.

 

 

위쪽 사진에서 볼 수 있는 진입로 부분은 상부 구조가 캔틸레버식으로 튀어나와 다리를 덮칠 것처럼 구부러져 있습니다. 마치 흐물거리는 액체처럼 비정형으로 구부러진 이 상부구조는 거대한 트러스로 만들어진 캔틸레버 뼈대가 지지하고 있습니다. 

 

외부 비정형 곡선은 스페이스 프레임으로 짜였는데 비정형 곡면에 맞추어 각각의 곡률을 조정하면서 스페이스 프레임으로 짜맞추어져 있습니다.

 

동대문 프라자 스페이스 프레임 전시 모형

 

외면이 비정형이다 보니 외부 마감 패널 또한 형상이 모두 달라 한장 한장 형상에 맞추어 제작했다고 합니다. 외장재로 붙인 알루미늄 패널에 대해서는 다음 글을 참고하시기 바랍니다.

 

■ 알루미늄 패널 마감

 

특수구조 등 구조디자인과 관련된 내용들입니다.

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