모양도 형태도 다양한 건축물,
그 가장 중요한 기초이자 뼈대는 구조입니다

[2] 철근콘크리트의 성질

(1) 콘크리트와 철근의 상호작용

① 콘크리트와 철근은 역학적 성질이 매우 다르다. 그러므로 철근콘크리트가 효율적으로 외력에 견디게 하기 위해서는 , 
     압축은 주로 콘크리트가 받고 인장은 철근이 받도록 합성하는 것이 유리하다. 그러나 콘크리트는 인장응력을 받으면 
     쉽게 균열이 발생하기  때문에 인장응력을 받도록 배치된 철근 둘레의 콘크리트에는 균열이 발생할 수 있다.
② 철근콘크리트가 하중의 작용에 대하여 충분한 강도와 강성을 가지는 구조재료로서의 구실을 다하기 위해서는 
     콘크리트와 철근이 각각 충분한 강도를 가지는 것이 필요할 뿐 아니라, 이 양자 사이의 부착강도가 충분해야하고, 
    또 인장 측 콘크리트에 균열이 발생된 상태에서도 철근이 콘크리트와 항상 일체적으로 작용할 수 있도록 설계시공이 되어야 한다.
③ 철근콘크리트에 있어서 응력, 변형률, 균열 등은 작용하는 하중, 부재의 종류, 부재의 형상과 치수, 철근의 배치, 사용한 콘크리트와 
    철근의 성질 등에 따라 크게 다르며, 재하의 초기로부터 파괴에 이르는 동안에 복잡하게 변화할 뿐 아니라, 
    콘크리트의 건조수축 및 온도변화 등에 의해서도 영향을 받는다.

(2) 철근 콘크리트 성립의 이유

① 철근과 콘크리트 사이의 부착강도가 크며, 이 부착력이 두 재료사이의 활동을 방지해서 일체작용을 하도록 한다.
② 콘크리트 속에 묻힌 철근은 녹슬지 않는다. 이것은 콘크리트가 알칼리성이기 때문이다.
③ 콘크리트와 강재는 열에 대한 선팽창계수(열팽창률)가 거의 같다. 
 따라서 대기온도의 변화로 인하여 일어나는 두 재료 사이의 응력은 무시할 수 있다.

3.철근콘크리트의 장단점


(1) 철근콘크리트의 장점

① 구조물의 형상과 치수에 제약받는 일이 없이 구조물을 만들 수 있다.
② 철근콘크리트 구조물은 각 부재를 일체적으로 만들 수 있으므로 전체적으로 강성이 큰 구조를 얻을 수 있다.
③ 구조물을 경제적으로 만들 수 있다.
④ 내구성이 좋다.
⑤ 콘크리트가 철근을 피복하므로 내화성이 좋다.
⑥ 철근콘크리트 구조는 높은 강성과 질량으로 진동에 대한 저항성이 크다.


(2) 철근콘크리트의 단점

① 동일한 하중을 받는 동일한 지간의 휨부재를 만들 경우, 철근콘크리트는 강재나 프리스트레스트 콘크리트에 비하여 
   소요되는 재료의 중량이 크다. 지간이 큰 보, 높은 기둥, 또는 연약지반에 설치하는 구조물 등을 철근콘크리트로 할 경우, 
   재료의 중량이 커져서 구조 설계상의 결점이 된다.
② 철근 콘크리트 부재의 인장측 콘크리트에는 인장응력으로 말미암아 균열이 발생한다. 
    일반적으로 적절히 설계시공된 철근콘크리트 부재의 균열폭은 구조물의 내구성을 해칠 정도는 아니지만, 
    균열폭이 어느 한도 이상으로 크면 주위의 공기와 습기의 침입으로 철근을부식시키고, 
    또 물이 침입해서 동결팽창하여 콘크리트를 파손시키는 경우도 있다.
③ 콘크리트는 취성재료이므로 콘크리트 부재의 모서리 등에서 부분적인 파손이 일어나기 쉽게 되는 결점이 있다.
④ 철근콘크리트 구조물은 완성 후에는 그 내부 결함의 유무를 검사하기가 매우 어렵다.
⑤ 완성된 콘크리트 구조물을 개조하거나 보강해야 할 필요가 있을 경우 그 방법이 어렵고, 또 경비가 많이 든다.
⑥ 철근 콘크리트의 시공은 누구나 할 수 있는 쉬운 공사라는 생각에서 특별한 기술을 가지지 않은 노무 종사자가 
시공에 종사하는 수가 많으므로,결함이 있는 구조물이 만들어질 우려가 있고, 시공이 조잡해기 쉽다.

목조 주택은 역사가 깊고 오랜 기간 동안 발전을하며 구조, 공법 등이 꾸준히 변화되어 왔습니다. 미국 · 캐나다 등 북미 지역은 대부분의 주택이 목조이며 일본 · 호주 · 뉴질랜드 등에도 목조 주택이 활성화되었습니다. 우리나라에서도 전원 주택을 중심으로 목조 주택이 대중화되어 최근 용인, 광주 지역 등에 목 구조로 주택을 건축하는 경우가 철근 콘크리트보다 많아지고 있습니다. 1 원 목조 주택의 종류는 목재의 시공 방법 · 규격, 크기 등에 따라 세 가지로 구분할 수있습니다

- 기둥 보 구조 (Post & Beam) 우리나라뿐만 아니라 외국에서도 오래된 전통적인 구조 중 하나로 횡재와 기둥으로 이루어진 구조 입니 다.
기둥 보 구조는 예전부터 널리 알려진 공법이기 때문에 목조 주택이라하면 기둥 보 구조라 연상되며 
현대에 와서는 플랫폼 구조와 혼용되어 사용됩니다. 현대에 와서 기둥 보 구조의 장점은 아래와 같습니다. 

1) 적은 수의 대단면 부재를 사용함으로써 부재 간 사이를 늘릴 수 있으며 자재와 인력을 절감 할 수 있습니다. 
2) 목재가 노출되어 나무가 가지고있는 자연스러운 질감을 표현할 수 있습니다. 
3) 지붕을 벽체 나 바닥보다 먼저 구축 할 수있어 내부 작업 공간 및 자재 창고 등의 기능이 제공되어 작 업에 많은 도움이 될 수 있습니다. 
플랫폼 구조보다 기둥 보 구조가 어려운 구조라고하는 이유는 보와 보 · 보와 기둥과 같은 연결 부위의 설 계와 시공에주의가 필요합니다.
또한 결합 부위를 통하여 하중이 전달되기 때문에 안정성과 직결되며 내력벽이나 가새의 적정한 사용을 고려해야합니다.
ATOM 0.3 기둥 보 구조의 단점은 다른 구조에 비해 전기 나 배관 설비 등 매설 공간이 없어 그대로 노출되거나 천장이 보이게 마감되는 단점이 있습니다. 

-경량목구조:
[ Light Weight Wood Framing System ] 
  
경량목재를 이용하여 기둥, 보, 서까래, 장선, 스터드 등 주요 골조를 세운 목조주택 방식이다. 미국, 캐나다 목조주택의 대부분이 경량목구조로 지어지고 있습니다.
목재를 각목형식으로 균일하게 잘라 면과 면을 맞대어 못을 박아 시공하는 방식을 말합니다. 가볍고 균일하게 재단된 목재를 사용해 시공이 단순하고, 
목재의 대량 공급이 가능해 경제적으로 비용절감 효과를 볼 수 있습니다. 
또 단순한 건축방법으로 구조체를 경량화할 수 있어 자유로운 건축디자인이 가능합니다. 
경량목구조를 내진설계 측면에서 보자면 과거 건축법상 내진설계의 대상이 철골조나 콘크리트조 건축물이었던데 반해 
이젠 그 대상범위가 목조로까지 확대되면서 건축구조기술사와 경험있는 시공기술자의 수급이 무엇보다 중요하게 됐습니다. 

-중목구조
경량목조가 가볍고 얇은 각재들로 프레임을 만들어 구조체를 지탱하는 방식이라면 중목구조는 굵은 목재를 사용해 기둥과 보를 구조재로 사용하는 축조공법입니다. 
일반적으로 포스트빔이라고도 불리우며, 우리나라의 전통 한옥양식인 들보, 기둥, 서까래 구조가 대표적인 중목구조의 건축양식 중 하나입니다. 
두꺼운 목재가 주재료로 쓰여 단단하고 안정적이며 특히 지진과 화재에 강해 일본에서는 가장 보편적으로 쓰이는 건축구조양식입니다. 
설계 시 구조체의 하중 및 외부충격에 의한 내력 등을 정교하게 계산하고, 공장에서 설계에 따라 목재를 재단하기 때문에 현장에서는 조립만 하는 식으로 시공되며, 
자재를 폐기하는 비율이 현저히 낮아 건축폐기물 비용을 절감할 수도 있습니다. 반면 일본에서 도면에 맞게 목재를 구입하고 재단해야 하는 과정이 필요해
비용측면에서 경량목조보다 더 많은 건축비가 소요됩니다.  
중목구조가 경량목조와 가장 큰 차이를 보이는 점은 구조체인 목재가 노출된다는 점입니다. 경량목조의 경우 각재가 외부충격과 불에 약해 
노출시킬 수 없지만 중목구조의 경우 굳이 석고를 덧붙일 필요 없이 자연스럽게 노출시켜 특별한 인테리어를 추가하지 않아도 자연 그대로의 중후함과 멋을 낼 수 있습니다. 
또한 자연목재를 생활공간에 그대로 가져와 깨끗하고 신선한 실내공기를 유지시킬 수 있어 쾌적하고 건강한 집을 만들 수 있습니다. 
 

 

경량 철골 구조 스틸 하우스 공법 종류 

STUD 형 공법 
미국의 전통적인 목조 주택 공법에서 유래하여 사용되는 소재 만 다를뿐 목 구조 형식과 거의 흡사 한 구조입니다. 각종 스터드, 장선, 서까래 등의 구조재를
공장에서 생산, 가공하여 현장에 입고 한 다음 조립 및 특정 부재를 절단, 가공, 제작하여 벽체와 지붕 골격을 조립 및 시공하는 방식입니다.

Panelling 공법 
스터드 형보다 발전된 방법으로 주택의 골조 설계를 통해 벽체, 트러스 등 공장에서 생산 된 단위 패널을 현장에서 조립하는 공법입니다 
단열재 충진, 매입, 전기 배관, 합판과 같은 마감 바탕 판재가 사전에 시공되어있어 현장의 공정을 단축시키고 균일 한 품질의 주택을 얻을 수 있습니다. 

기둥, 보형 철골 구조 공법
가장 널리 알려진 철골 구조 공법으로 주로 상가,빌딩 아파트 백화점등  대형 건축물에 적용되는 대형 강재를 주택에 적용하는 방법입니다. 
목조 주택의 기둥, 보 방식과 유사 하나 경량 형강 방식의 스틸 하우스가 보급 된 주택에는 거의 사용되지 않는 공법입니다.