유리는 콘크리트보다 강하다???? 

콘크리트의 압축강도는 구조물별로 차이는 있지만,
그 범위가 대략 50kg/cm²~ 1,500kg/cm²정도이다. 

그럼 유리의 강도는?
놀랍게도 압축강도 5,000~12,000kg/cm², 인장강도 300~800kg/cm², 휨강도는 250~750kg/cm2
정도라고 한다. 

즉, 압축강도로만 놓고 비교해보면
유리가 콘크리트보다 강하다는 사실을 알 수 있다. 

하지만 어느 누구도 유리가 콘크리트 보다 강할 것이라는 생각은 쉽게 하지 못한다. 
그 이유는 콘크리트는 철근과 결합되었을 때 최적의 성능을 발현하기 때문이다.
철근과 콘크리트는 열팽창계수가 비슷하여 신축팽창이 비슷하게 발생하며 철근과 콘크리트의 강한 부착성으로
최적의 궁합을 이루는 물질이다.

따라서 파괴가 일어날 때 갑작스런 파괴(취성파괴)가 일어날 확률이 유리에 비해 현저히 적다.
유리는 연성파괴라는 게 없이 바로 취성파괴가 되므로 상대적으로 취약한 측면부에 하중이 발생했을 경우,
또는 지속적인 하중에 반복해서 일어날 경우 콘크리트 구조물에 비해 파괴 확율이 높다고 설명하면 될 듯 싶다. 

하지만 최근 개관 예정인 벨기에의 Museum aan de Stroom (MAS)의 경우 유리를 구조재로 사용하여
콘크리트 건물울 떠 받치도록 설계되어 있다.

네델란드 건축가 Neutelings Riedijk가 설계한 이 건물은 안트워프의 수변에 지어지고 있는 이 건물은
박스가 쌓인 형태를 하고 있으며 각기 90도가 틀어지고 나선형 계단에 의하여 연결되어 있다.
방문객들은 계단을 이용하며 항만과 도심의 경관을 유리창문을 통하여 즐길 수 있다.
이는 주름진 유리를 구조재로 사용한 결과이다.

MAS 건물에서 무거운 건물의 매스가 마치 유리 위에 떠 있는 것과 같은 느낌을 준다.
중앙 코아로부터 뻗어 나온 콘크리트 박스 캔티레버는 유리 패널과 분리되어 있다.
이는 콘크리트가 사람들의 무게에 의하여 변형이 되기 때문이다.  

위에서도 설명했듯이 유리의 측면에 하중이 직접 전달될 경우 크랙이 발생하면 곧 파괴로 이어지므로
구조재로 사용될 경우 유리와 콘크리트 혹은 철골조와의 접합부의 처리가 어떻게 이루어졌을지 궁금하다.

설명을 보면 유리를 구조재로 해석을 해서 바닥판을 직접 떠받치도록 되어있다고 한다.
그렇게 하기 위해 유리를 수직으로 편평하게 사용하면 그 두께가 매우 두꺼워져야 하므로
위에 보이는 사진과 같이 골판지처럼 꼬불꼬불하게 접어서(corrugated glass)  
유리 두께를 half inch로 줄여서 사용하였다고 한다.

하지만 또 뒤에 설명에서는 콘크리트에 사람들의 하중이 전달될 경우 콘크리트와 연결된 유리구조물에
영향을 줄 수 있어 콘크리트 구조체를 켄틸레버(구조의 한쪽만 기둥 혹은 벽체로 지지되고
나머지 한쪽은 수평으로 매달린 구조 : 팔을 들어 '앞으로 나란히'를 생각하면 됨)로 처리하여
유리와 띄어 놓았다고 하니, 그 디테일이 궁금할 따름이다. 

어쨌든

유리가 콘크리트를 떠받치도록 - 혹은 떠받치는 것처럼 보이도록 - 설계한 발상의 전환이 부러울 따름이다. 

자세한 사항은 아래 원문 참고 바랍니다.

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Shattering Myths About Glass 

Soon to open along Antwerp's waterfront, the Museum aan de Stroom was designed by Neutelings Riedijk.
The spiraling exhibition "boxes" appear to float above vast expanses of glass. 

Glass may be stronger than concrete, but you’re not likely to see too many glass columns holding up floor slabs.
Nevertheless, more and more projects are beginning to embrace glass as a structural element to create
innovative facades and interiors as well as bold urban spaces. 

Though vast expanses of glass are not holding up huge sections of the soon-to-open Museum aan de Stroom (MAS)
in Belgium, it certainly looks as if they are. The surprising building,
designed by Dutch architects Neutelings Riedijk and located along Antwerp’s waterfront,
contains a series of stacked boxes housing galleries, each twisted 90 degrees and
connected by a spiraling staircase. Visitors traveling up the staircase have broad,
unobstructed views of the harbor and city center thanks to the groundbreaking use of corrugated glass in the facade. 

“If you used straight panels, the glass would have been enormously thick because the free span is 18 feet,”
 explains Rob Nijsse of ABT consulting engineers.
“Since the corrugated glass is so much stronger in bending,
we were able to use 1⁄2-inch-thick panels to take up the wind load for the large span.”
 Nijsse first used corrugated glass in the Casa da Música in Porto, Portugal,
designed by Office for Metropolitan Architecture (OMA) and completed in 2005.
There, three layers of 13-foot-high corrugated panels rest on top of each other
to form nearly 40-foot-high window openings within the heavy concrete facade. 

With MAS, the heavy elements of the facade seem to float above the glass, which wraps around the building.
In reality, the concrete boxes cantilever out from a central core and are separated from the glass panels
by a 2-inch-wide airspace.
“We had to keep the glass clear of the cantilever because there’s a tendency for the concrete
to deform slightly when it is loaded with people,” says Nijsse. 

출처 : http://continuingeducation.construction.com/article.php?L=5&C=674&P=1

노승완 대리 / 삼성물산/건설부문

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