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건축구조, 어떻게 볼 것인가?



0.1 수치해석을 통한 정량적인 산술적인--순차적이고 부분적인--구조해석을 하기 전에 반드시

(1) 자기자신이 갖고 있는 정성적이고 직관적인--순간적이고 전체적인--이해와

(2) 구조해석모델 뒤에 머리카락이 안보이도록 숨은 선험적 가정들의 한계에 대해 확인할 것


0.2
수학은 암호가 될 수도 있고, 비밀의 문을 여는 열쇠가 될 수도 있다.--칼을 강도가 잡으면 살인을, 주방장이 잡으면 요리를 하는 도구이듯이.

0.3 구조, 어떻게 볼 것인가? -- 그 歷史

근대 이전의 구조원리와 근대 이후의 구조이론은 관념과 물질에 대한 세계관의 차이라 볼 수 있다. 즉, 갈릴레오, 새로운 두 과학[두 개의 신과학에 대한 대화, 1638], 민음사(번역본)에서 말하듯이, 사물의 비례(건축의 구조를 말함)는 더 이상 완벽한 형태나 신성한 관념--근대 이전의 고전적 세계관--에 의해 규정되지 않으며, 오히려 물체의 크기와 재료에 따라 변하는 물성--근대이후의 과학적 세계관--에 의해 결정된다. 이런 패러다임의 전환을 통해 얻은 것과 잃어버린 것은 인간의 한계를 뛰어넘는 범위의 계산량과 속도와 입체적 구현과 정확성/추상적인 수식에 목졸리어 질식死한 인간의 직관력과 가능성이라 할 수 있다.


0.4 건축구조이론의 족보

: 학문일반 --> 자연과학 --> 물리학 --> 역학 --> 응용역학 --> 정역학 / 동역학

0. 프랑스파의 시조,Belodor,재료의 과학,1729
1. 영국파의 시조, Rankine,Manual of Applied Mechanics,1858,Civil Engineering,1862
                          Culmann, Graphic Statics, 1864
2. 미국파의 시조, H.T.Bovey,Theory of Structures and Strength of Materials,1893

0.5 역학(mechanics)이란?

재료나 물체에 힘이 가해질 때 생기는 영향을 기술하고 예축하는 물리 과학(the physical science that describes and predicts the effects of forces acting on material bodies)

-- 강체역학 mechanics of rigid bodies (정역학 statics/동역학 Dynamics):총론,일반해-재료역학의 기본
-- 재료 역학 mechanics of deformable bodies: 각론, 특수해
-- 유체 역학 mechanics of fluids

0.5.1 재료 역학

출현 : 1807 Young, 보와 스트럿에 관한 이론

1.역학적 측면 :
재료의 특성에 상관없이 재료에 하중이 가해졌을 때 생기는 내부의 응력을 결정하는 것, 응력해석이라고 불리며 주로 수학적 계산을 요하는 추상적 과정.

2.재료적 측면 : 위에서 구해진 응력이 재료에 가해질 때 생기는 재료의 반응-늘어나고 줄어들고 뒤틀리고 터지고 끊어지고 등등-을 이해하는 과정으로서, 재료에 대한 실제 경험을 요하는 직관적 과정.

0.5.2 구조역학

식물과 동물의 구분이 불가능하듯이 재료와 구조의 구분도 불가능할 뿐만아니라 불필요할 수 있다는 의미에서 구조역학은 재료역학과 근본적으로 같지만, 단지 재료가 구조물의 형태--골조, 아치, 교량--를 띄었다는 점에서, 그리고 교육과 공부의 편의를 위해서 재료역학의 집안에서 分家시킨 것에 다름아님.

0.6 건축과 경험-- 건축 - 경험 = 조각?

"(구조이론에서) 왜 힘, 응력, 변형도, 변형을 공부하는지를 완전히 이해하고 이론을 알아야만, 창조적인 구조기술자는 이런 지식을 통해서 재료와 역학을, 즉 내용물과 형식을 잘 조합해서 그의 생각을 나타내는 설계를 할 수 있다. 그러나 지식만으로는 설계를 하기에 충분하지 않다 : 경험이 가장 결정적으로 작용한다.--경험이야말로 설계에 관한 사고를 건설비용, 사회정책, 인간의 관계란 사회적인 맥락에서 생각할 수 있도록 하기 때문이다.(중략)모든 공학은 더 깊은 이해와 이론적인 발전을 선도하는 과학, 연구조사, 그리고 실험에 그 뿌리를 두고 있다. 그러나 경험에 바탕을 두어야만 공학적 판단은 계산을 위해서 적당한 변수를
설정하고, 가정들을 고르고, 이론의 지나친 오용을 제한하며 결과를 검토하고 비판적으로 평가할 수 있다.(중략)구조를 배우는 사람은 반드시 건설시공에 대해 세심한 배려를 주어야 하고, 과거의 성과와 실제로 이루어진 것과 아직 이루어지지 않은 것을 배워야 하며, 반복되어서는 안되는 실수들과 혁신적이고 휼륭한 공학과 그렇지 못한 공학을 배워야 하며, 비용의
초과와 정치가들의 입김에 의해 좌지우지되는 결정사항들을 배워야 한다. 구조공학(이론 그자체)은 기껏해야 건축과 동일선상에 있거나 아무런 관련도 없는 하나의 기술에 불과하며 조각일 뿐이다."[ From "Anton Tedesko, Concrete International, Feb. 1993, pp.70-71"]


0.7 인터넷 추천 사이트


1.
The Architectonics Studio : the science of architecture

: 구조에 관한 기초적이지만 심도있는 강의록과 여러 종류의 구조물에 대한 사례와 구조관련 글들을 모아둔 곳으 로 現 최고의 구조공부관련 사이트임, 돈 주고 책을 사 21세기 초광속 시대를 자전거 타고 가려는 者는 안 말림

참고:이 사이트에 대한 자세한 소개는
서울대 건축구조연구실 게시판에 있는 "여길 들르신 비구조전공자분들께"란 글 참조

2. The Great Structures of the World

: 각 지역별로 주목할 만한 건축 구조물을 소개한 사이트