철골

1. 개요[편집]

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Steel frame

건축 자재의 하나. 말 그대로 '철로 만든 뼈대'이다. 철근 콘크리트와 더불어 건축계에서 상당히 인기를 모으고 있는 대표적인 공법이다.

2. 특징[편집]

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철골구조는 철근 콘크리트 건물과는 달리 건축시 콘크리트를 굳힐 필요가 없고 철골과 철골을 연결하기만 하면 되기 때문에 계절의 영향을 받지 않고[1] 공사 기간이 철근 콘크리트 건물에 비해 상당히 절약된다. 또한 철근 콘크리트 건물에 비해 하중이 작기 때문에 기둥이 많이 필요하지 않다. 이러한 이유로 철골 구조는 주로 공간이 많이 필요한 고층 오피스 빌딩에 많이 쓰인다.

300m 이상의 마천루는 거의 예외없이 철골구조이다.[2] 철골 구조가 아닌 일반 아파트나 저층 건물에 많이 사용되는 철근 콘크리트 공법을 사용하면 가용 면적이 상당히 줄어들기 때문에 분양가 등에 영향을 미치어 건물 활용을 제대로 못한다. 시틱 플라자나 류경호텔 같이 300m 이상 마천루에 철근 콘크리트 구조를 쓰는 것은 바보짓이다. 그래서 300m 이상 마천루는 철골구조를 쓴 뒤 유리로 외벽을 마감하는 커튼 월 구조를 사용한다.

지진에 강해서 일본에서 고층건물에 쓰이는 경우가 많다. 파괴까지의 변형 및 에너지 흡수 능력이 뛰어나서 구조적인 안정성이 다른 구조들보다 우수하다.

그렇다고 마냥 장점만 있는 것은 아니다. 철골구조의 단점으로는 내화성(열)에 약해 열이 가해졌을 때강재의 강도가 저하되기 쉽다. 또한, 강재는 강도가 크기 때문에 단면적에 비해 사용되는 부재의 길이가 길고 두께가 얇기때문에 좌굴의 우려가 크다. 철골구조의 건설은 주로 보와 기둥과 같은 주요 구조 부재와 형강 또는 강판을 재료로, 용접 또는 고력볼트를 이용해 접합하여 구성된다.따라서 용접부의 용접실력에 따라 철골구조의 강도에도 영향이 끼칠 수 있다.

또, 철골 구조는 철근 콘크리트(RC구조: Reinforced Conrete)에 비해 처짐과 진동의 우려가 커 고려하여야 한다. 철근 콘크리트 구조는 철골구조 보다 진동이 적고 소음이 적게 발생한다. 간혹 아파트에 층간소음의 이슈가 많이 대두되는데, 아파트에 이용되는 주 구조가 철근 콘크리트 구조인데 왜 여기에서는 진동이 적고 소음이 적다고 적혀 있는가? 라고 생각 할 수 있다. 이에 대한 결론은 RC구조의 종류에 있다. RC구조의 종류에는 골조식 구조, 벽식 구조, 무량판 구조, 복합 구조 등이 있다. 골조식 구조는 기둥과 보가 사용된 구조로써 사무실 등에 이용되는 구조이고, 벽식 구조는 주거용 아파트에 주로 적용되는데 슬래브와 벽체로 만들어진 구조로써 건축물에 작용되는 수평하중과 수직하중을 위 두개의 부재가 저항하므로 층간 소음 및 진동이 벽체를 통하여 전달 되므로 층간소음으로 인한 문제가 대두되는 것이다. 벽식 구조는 골조식 구조 보다도 시공이 용이해 아파트 건설에 주로 쓰이는 방식이다. 예외로는 플랫슬래브를 이용한 '무량판 구조' 방식이 있다.

3. 철골을 사용한 대표적인 건축물[편집]

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• 에펠 탑
• 페트로나스 트윈 타워
• 윌리스 타워
• 존 핸콕 센터
• 63빌딩
• 세계무역센터
• 행원마을 동아솔레시티[3]
  특이하게도 아파트를 철골 구조로 짓고, 콘크리트로 마감했다.
• 엠파이어 스테이트 빌딩