건축의 각종 철골 구조 - 경량 철골 구조, 강관 구조, 철골 철근 콘크리트 구조

1. 각종 철골 구조

  (1) 경량 철골 구조

- 판 두께가 6mm 이하의 경량 형강을 주요 구조 부분에 사용한 구조이다.

- 경량 형강은 가벼워서 운반하기 쉽고, 두께에 비해 단면 치수가 크기 때문에 힘을 많이 받을 수 있으며, 접합 방법이 다양하다. 일반적인 볼트를 사용하는 경우에는 느슨해지는 것을 방지하기 위해 이중 너트를 사용해야 하며, 용접을 해야할 경우에는 판 두께가 얇아서 구멍이 뚫리지 않게 해야한다. 두께가 너비에 비해 얇아서 비틀림이나 국부적으로 좌굴이 생기기 쉽다.

- 구조적으로 중요한 기둥이나 보에는 단면이 대칭되도록 조립하여 구조적으로 성능을 향상시켜서 사용해야 한다.

  (2) 강관 구조

- 기둥, 보 등의 중요한 구조 부분에 강관을 사용한 구조 방식이다.

- 원형으로 된 중공 단면의 강관은 단면의 방향성이 좋고 뛰어난 구조 성능을 지닌다.

- 강관 구조의 기둥과 주각의 접합부를 시공할 때에 특히 중요해야 한다.

- 강관 구조는 지붕 트러스나 입체 트러스에 많이 사용된다.

- 강관 구조의 이음을 할 때에는 트러스 구조와 마찬가지로 중심선이 1점에서 교차되게 접합해야 한다. 맞댄 용접을 이용하여 이음해야 한다. 각 강관의 지름이 다른 경우에는 지름이 큰 강관을 줄여서 용접해야 한다.

  (3) 현수 구조

- 와이어 로프나 PS 와이어 등을 사용하여 인장재가 힘을 받도록 설계된 구조이다.

- 현수 구조는 바람 등에 흔들리지 않도록 구조체를 잘 고정시켜야 한다. 

  (4) 철골 철근 콘크리트 구조

- 철골 철근 콘크리트 구조는 철골 주위에 철근을 배근하고 그 위에 콘크리트를 타설하여 형성하는 구조이다.

철골 철근 콘크리트 구조는 콘크리트 구조에 비해 내진 성능이 뛰어나며, 강재가 콘크리트에 피복되기 때문에 철골 구조에 비해 내화 성능이 뛰어나서 초고층 건물의 하부에 많이 사용한다.

  (5) 스페이스 프레임

- 트러스를 종횡으로 배치하여 입체적으로 구성한 구조이다.

- 형강이나 강관을 사용하여 넓은 공간을 구성하는 데 이용된다.

- 스페이스 프레임의 장점은 트러스의 높이를 낮출 수 있고, 재료의 양도 절약할 수 있으며 작업하기 쉽다.

- 스페이스 프레임의 종류는 직사각형 스페이스 프레임, 삼각형 스페이스 프레임, 육각형 스페이스 프레임 등이 있다.

- 직사각형 스페이스 프레임은 트러스를 종횡으로 조립하여 구성한 스페이스 프레임이다.

- 삼각형 스페이스 프레임은 60˚로 경사진 트러스를 조립한 스페이스 프레임이다.

- 육각형 스페이스 프레임은 육각형으로 구성된 트러스이다.

 

[ 스틸 하우스 ]

- 경량 강판으로 구조 부재로 사용하는 것으로 목재와 유사한 치수의 경량 형강을 제작하여 건축에 사용한다.

- 또한 서유럽의 나무 구조를 기본으로 하여 목재 주택의 시공법과 유사한 방법을 사용하여 시공성이 좋은 목재의 장점과 강재의 장점을 모두 갖춘 구조이다. 

- 스틸 하우스의 장점은 자연재해에 강하고 내구성이 뛰어나며, 내부를 변경하기 쉽고 공간 활용이 효율적이다. 가벼워서 쉽게 운반하여 조립할 수 있고 공사 기간이 짧고 자재의 낭비가 적다. 다양한 마감재를 사용하여 쾌적한 주거 환경을 만들 수 있으며 폐 자재를 재활용할 수 있어서 환경 오염이 적다.

- 스틸 하우스의 단점은 벽체가 얇기 때문에 외부의 온도가 낮을 때 외부의 차가운 기온에 의해 경량 형강이 차가워지면 내부의 따뜻한 공기와 접촉하여 결로가 발생할 수 있다. 얇은 강판을 사용하므로 방과 방 사이의 차음 기능이 좋지 않다. 경량 량 강판을 바닥 슬래브에도 사용하여 진동 문제로 사용성 문제가 발생하지 않도록 진동 성능에 유의해야 한다.

 

< 스틸 하우스의 시공 순서 >

1. 바닥 거푸집을 설치한다.

2. 벽체를 설치할 준비를 한다.

3. 1층 벽체를 설치한다.

4. 2층 벽체를 설치한다.

5. 비계를 설치하고 트러스를 조립한다.

6. 지붕의 트러스를 설치한다.

7. 2층 바닥에 경량 콘크리트를 타설한다.

8. 지붕에 격자를 설치한다.

9. 외벽에 비닐 사이딩 처리를 한다.

10. 내부 마감 공사를 한다.