⧉ 워밍업
1) 강이나 바다를 가로지르는 수많은 교량 위에는 만원 버스 및 수십만 대의 자동차가 매일 지나고 있습니다. 이 러한 교량에는 엄청난 무게 즉 하중이 작용할 텐데 이러한 힘을 어떻게 버틸 수 있을까요? 또한, 세계에서 최 고로 높다는 두바이의 ‘부르즈 할리파’와 건물은 어떻게 무너지지 않고 큰 힘과 무게를 지탱할 수 있을까 요?
거가대교 (부산-거제) 부산과 거제를 연결하는 세계최초․
최대의 해저 침매터널
롯데월드타워 (서울) 2016년 완공 예정이며 555m의 세계에서 6번째로 높은 빌딩
부르즈 할리파 (두바이) 162층, 828m의 세계 최고층 빌딩
대형 구조물에 대한 여러분의 생각을 간단히 기록해 볼까요?
2) 선생님이 보여주는 짧은 영화를 보고 생각해 볼 수 있는 문제는 무엇인가요?
영화 ‘2012’ 영화 ‘일본침몰’
⧉ 내용탐구 Science, Technology, Engineering, Arts and Math
1. 다양한 교량의 유형
트러스교
‣ ( )의 철제 트러스를 이용하 여 하중을 지지하는 교량
‣ 철도교에 많이 쓰임
라멘교
‣ 상부구조와 하부구조를 일체가 되 도록 결합한 형태의 교량
‣ 철근 또는 철근 콘크리트를 사용하 여 건설
아치교
‣ 상부 또는 하부 구조에
( ) 구조를 적용하여 만든 교량
‣ 긴 계곡에 많이 사용되며 외관이 아름다움
현수교
‣ 주탑 사이에 주 케이블을 걸고 상 부 구조를 줄로 매달아 지지하는 교량
‣ 외관이 아름다우며 경간을 넓게 할 수 있는 특징
사장교
‣ 주탑에서 상부 구조의 여러 지점에 ( )을 연결하여 지지하는 교량
‣ 폭이 넓은 강이나 수심이 깊어 교 각을 세우기 어려운 곳에 알맞음
2. 수축과 팽창은 건물의 결함이 발생하는 주요 원인!
‣ 건물의 결함이 발생하는 원인은?
계절에 따른 온도차에 의한 건물의 ( ), ( ), 바람, 부동침하
‣ 팽창은 질량은 일정한데 물체의 부피가 증가하는 현상
‣ 열팽창 : 물체에 열을 가하면 온도 상승에 따라 원자 배열이 느슨해져(밀도감소)부피가 증가하는 현상 을 열팽창이라 함.
‣ ( ): 일정 압력에서 기체의 온도를 높이면 부피가 증가하고 온도를 낮추면 부피는 감 소한다.
‣ 콘크리트나 아스팔트로 포장된 도로, 기차 철로는 더운 여름 날 열팽창에 의해 벌어지거나 휘어지기 쉬워 중간 중간 빈틈을 두거나, 일정한 비율로 팽창하는 금속 성 분의 익스팬션조인트(expansion joint)를 설치하여 열 에 의한 결함을 예방함.
3. 초고층 건물의 흔들림을 어떻게 조절할까?
초고층의 건물을 지을 때 바람에 대한 흔들림을 어떻게 제어하느냐가 건축가들에게는 큰 고민거리입니 다. 바람은 지상으로부터 높아질수록 세지며 또한 건물은 고유 진동을 가지고 있습니다. 이 고유진동과 공명현상을 일으켜 더 큰 위험을 가져올 수 있으므로 흔들림에 대한 대책을 분명히 세워야 합니다. 건 물은 계속 흔들리고 있습니다. 그런데 우리가 잘 느끼지 못하는 이유는 건물에 바람의 흔들림 주기를 바꾸어 놓는 댐퍼(하중장치)를 설치하기 때문입니다. 즉 건물 꼭대기 층을 무겁게 하고 건물 내부 또는 외부에 무게추를 달아 건물의 흔들림이 상쇄되도록 합니다.
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