건축 구법 2013. 03.

제 1장 총 론 목 차 건축구조의 종류와 특징 구조형식에 의한 분류

1. 총 론 1. 개 요 ▶ 건축구조 - 건축물의 구조는 건축물의 뼈대를 구성하는 방식 골조 1. 총 론 1. 개 요 ▶ 건축구조 - 건축물의 구조는 건축물의 뼈대를 구성하는 방식 골조 - 건축물의 구성요소로서의 뼈대는 건축물의 수명을 결정짓는 핵심적 부분으로서 사람의 몸에 비유한다면 뼈와 근육과 같은 골격에 해당하며, 기계설비와 전기설비는 사람의 몸이 있어서 혈관과 장기라고 할 수 있으며, 외부 및 내부마감은 피부에 비유 - 사람의 장기가 손상될 경우에는 치료를 통해 원래의 기능을 되찾을 수 있고, 피부 역시 치료나 화장 등의 방법으로 원형을 회복하거나 더욱 미적으로 개선할 수 있겠지만 타고난 골격은 바꾸거나 고치기가 거의 불가능.

1. 총 론 ▶ 건축의 구조의 선택에 있어 고려해야 할 사항 1. 총 론 ▶ 건축의 구조의 선택에 있어 고려해야 할 사항 안전성 : 건축물은 인간생활의 용기라는 측면에서 우선 인간을 안전하게 수용해야함. 거주성 : 피난처(shelter)로서의 기능인 방수, 단열, 채광, 통풍 등의 물리적 성능을 확보. 내구성 : 건축물은 오랜기간 사용되므로 물리적,역학적 성능이 잘 유지될 수 있어야 함. 경제성 : 일정한 성능을 충족하는 가운데서 공기단축, 시공비의 절감을 고려. 구조미 : 구조방식자체가 건축의 표현이므로, 합리적인 구조방식을 선정. 

1. 총 론 ▶ 건축법과 건축물의 구조기준 등에 관한 규칙에서의 규정 ▶ 구조의 분류 1. 총 론 ▶ 건축법과 건축물의 구조기준 등에 관한 규칙에서의 규정 주요 구조부 : 건축물의 공간을 구성하는 주요부분으로 기초, 벽, 기둥, 바닥, 보 지붕 및 주계단 벽 : 두께에 직각으로 측정한 수평치수가 그 두께의 3배를 넘는 수직부재 기둥 : 높이가 최소 단면치수의 3배 혹은 그 이상이고, 축압축 하중을 주로 지지하는 데 쓰이는 부재. ▶  구조의 분류 - 건축구조는 구성방식, 형식, 부재의 구성재료, 시공방식에 의해 분류. - 건축법규에서는 이외에도 방재의 목적으로 내화구조와 방화구조를 규정

1. 총 론 ▶ 구조부재의 구성재료에 의한 분류 1) 목구조 (Wooden construction, Timber structure) - 목재를 접합하고 연결하여 건물의 뼈대를 구성하는 구조로 가볍고 가공이 용이. 2) 벽돌구조 (Brick construction) - 하중을 받는 벽, 내력벽을 벽돌을 쌓아 구성하는 구조. 3) 시멘트블록구조 (Cement block construction) - 시멘트블록과 몰탈로 내력벽을 쌓아 구성하는 구조로 필요시 블록내부공간에 철근과 몰탈로 보강.

1. 총 론 4) 철근콘크리트구조 - 형틀(거푸집)속에 철근을 조립하고 그사이에 콘크리트를 부어 일체식으로 구성한 구조. 1. 총 론 4) 철근콘크리트구조 - 형틀(거푸집)속에 철근을 조립하고 그사이에 콘크리트를 부어 일체식으로 구성한 구조. 5) 철골구조 - 철로된 부재(형강, 강판)를 짜맞추어 만든 구조로 부재접합에는 용접, 리벳, 볼트를 사용. 6) 철골철근콘크리트구조 - 내화, 내구, 내진성능을 위해 철골조와 철근 콘크리트조를 함께 사용하는 구조.

현장구조field construction 조립구조 prefabricated structure 1. 총 론 ▶ 구조의 시공방식에 의한 분류   습식구조wet construction - 조적식구조, 철근콘크리트구조처럼 구조체 제작에 물 이 필요한 구조 - 단위작업에 한계치가 있고, 경화에 일정기간이 소요 건식구조dry construction - 목구조, 철골구조처럼 규격화된 부재를 조립, 시공하 는 것으로 물과 부재의 건조를 위한 시간이 필요없어 공 기단축이 가능 현장구조field construction  -구조체 시공을 위한 부재를 현장에서 제작, 가공, 조립, 설치하는 구조 - 넓은 면적의 현장면적이 필요 조립구조 prefabricated structure 공장에서 부재를 제작, 가공하고 현장에서는 조립, 설 치 하는 구조 대량생산에 따른 공사비절감과 균일한 품질확보, 공기 절감이 가능

1. 총 론 ▶ 구조의 구성방식에 의한 분류 가구식구조 Framed Structure 목구조, 철골구조 1. 총 론 ▶ 구조의 구성방식에 의한 분류   가구식구조 Framed Structure 목구조, 철골구조 선형의 구조 재료를 조립하여 골조를 구성 조적식구조 Masonry Structure - 벽돌구조, 석구조, 블록구조 - 단일재료를 시멘트 등의 교착제를 사용하여 쌓아 구조체를 구성 일체식구조 Monolithic Structure 철근콘크리트구조 전체 구조체를 구성하는 구조부재들을 일체로 구성 특수구조S pecial Structure - 현수식구조, 입체골조(space frame), 쉘(shell)구 조, 막구조 등

☞ 조적식구조는 타 구조에 비해 벽이 두껍고 개구부 폭을 크게 할 수 없으며, 내진성이 부족하므로 보강을 해야함. 2.1 조적식 구조 - 단위체(unit)의 강도와 모르타르의 접착력이 구조체의 강도를 좌우함. 2.1.1 벽돌구조 - 벽돌을 모르타르로 쌓은 구조체. 2.1.2 콘크리트블록구조 - 속빈 콘크리트블록을 모르타르로 쌓은 구조체. - 벽체의 내력을 높이기 위해 블록 빈속에 철근을 넣은 것은 보강 블록조. 2.1.3 돌구조 - 다듬은 돌을 모르타르로 쌓은 구조체. ☞ 조적식구조는 타 구조에 비해 벽이 두껍고 개구부 폭을 크게 할 수 없으며, 내진성이 부족하므로 보강을 해야함. 또한, 조적재료는 바닥과 지붕구성에는 불가능하므로 타 구조를 이용.

- 비교적 가늘고 긴 부재로 뼈대를 조립한 것으로 부재의 짜임새와 접합상태가 구조체의 강도를 좌우함. 2.2.1 목구조 2.2 가구식 구조 - 비교적 가늘고 긴 부재로 뼈대를 조립한 것으로 부재의 짜임새와 접합상태가 구조체의 강도를 좌우함. 2.2.1 목구조 - 수직재인 기둥과 수평재인 보와 도리로 일체화한 것으로 벽체 처리방식에 따라 기둥이 노출된 심벽식 구조, 기둥이 은폐된 평벽식 구조로 구분. - 직사각형(2Ⅹ4인치) 목재로 짠 경골구조와 심재로 틀을 짜고 양명에 벽 마감재를 붙인 일정 크기의 패널을 조립한 판식구조. 2.2.2 철골구조 - 형강, 강판, 강관 등 강철재로 조립한 구조체를 철골구조 또는 강구조. - 구조체의 중량이 가볍고 인성이 있어 고층건물 또는 큰 간사이(경간) 건물에 적합. - 구조형식 : 라멘구조, 트러스 구조 - 얇은 강판으로 만든 경량형강을 사용한 경량형강구조와 강관으로 구성한 강관구조.

2.3 일체식 구조 - 철근콘크리트조(RC조), 철골 철근콘크리트조(SRC조)처럼 전 구조체를 일체화한 것으로 각 구조부분 모두 재질이 균등하고 강도가 균일한 구조. 2.3.1 철근콘크리트구조 - 거푸집 속에 철근을 배근하고 콘크리트를 부어 경화시킨 구조물. - 철근과 콘크리트가 지닌 결함을 상호 보완하는 합리적인 구조. - 내진 • 내화적이며, 단면의 크기와 형태를 비교적 자유로이 만듬. - 기둥과 보를 강접합한 라멘구조. - 기둥과 보를 쓰지 않는 벽식구조. - 바닥판을 두껍게 하여 보를 쓰지 않는 플랫 슬래브구조. - 콘크리트의 가소성을 이용한 곡면판구조 등.

2.4 조립식 구조 - 공장에서 생산한 건축부재를 현장에서 조립. 2.3.2 철골 철근콘크리트구조 - 고층건물을 철근콘크리트조로 하면, 하층 기둥단면이 커져 기증면이나 경제면에 있어 부적합하므로 철골조 구조체를 조립하고 철근콘크리트로 피복한 구조가 유리함. - 기둥단면을 줄일 수 있고, 내진•내화•내구적이며, 인성이 있어 대건축, 고층건축에 적합. - 자체 중량이 무겁고, 공사기간이 긴 단점. 2.4 조립식 구조 - 공장에서 생산한 건축부재를 현장에서 조립. - 조립식 구조재료 : 목재, 철근콘크리트, 경량철골재 등. 2.4.1 패널식 조립구조 - 고강도 철근콘크리트로 제작한 벽판•바닥판 •지붕판 등을 조립한 구조물. - 평면패널형식, 입체패널형식.

2.4.2 뼈대식 조립구조 - 라멘제 기둥을 도리방향에 세우고 보 딸린 내진벽 패널을 보 방향에 배치하여 결속한 구조물. 3. 구조형식에 의한 분류 - 구조형식은 건축물의 용도와 규모에 따른 구조재의 선택에 의해 어느 정도 구조적 제약을 받게 되지만, 구조물에 작용한는 외력을 어떤 방법으로 구조재를 통해 지반에 안전하게 전달할 것인가 하는 것이 구조형식을 결정하는 역학적 요인이 됨. 3.1 평면구조 - 일반적으로 사용되는 구조이며, 응력전달이 평면적인 요소로 분해됨.

3.1.1 라멘구조 3.1.3 아치구조 - 기둥과 보로 이루어진 뼈대가 바닥과 벽을 지지하는 것으로 부재절점이 강접합된 구조. - 기둥과 보는 주로 휨으로 외력에 저항하는 것으로 다층 건물에 적합. 3.1.2 트러스구조 - 외력을 절점에 모인 부재의 축방향력으로 분해하여 지지하는 것으로, 큰 간사이 건물에 사용. - 트러스는 보통 핀접합한 뼈대로 취급. 3.1.3 아치구조 - 벽돌, 돌 등을 사용한 조적식 아치. - 강재를 사용한 2핀아치, 3핀아치, 입체아치 등. - 큰 간사이 건물에 사용.

- 외력에 대해 3차원적 저항을 하는 구조체를 말하며, 대 공간 지붕구조에 많이 사용. 3.1.4 벽식구조 - 철근콘크리트 벽판과 바닥판을 일체로 구성한 것으로 벽이 많은 중층 정도의 건물에 적합. 3.2 입체구조 - 외력에 대해 3차원적 저항을 하는 구조체를 말하며, 대 공간 지붕구조에 많이 사용. 3.2.1 절판구조 - 평판을 접어 춤을 크게 하여 지지력을 높인 구조. - 면내력에 의해 외력에 저항하는 구조. 3.2.2 곡면판구조 - 하중을 입체적으로 휜 곡면재의 내응력으로 처리하는 구조. - 판두께에 비해 큰 내력을 가지므로 대공간 건축에 적합한 구조.

3.2.3 입체트러스구조 - 단일부재로 3차원적으로 짜서 넓힌 것으로, 각 부재는 인장 또는 압축력을 받아 입체적인 평면체를 만든 구조물. - 입체트러스의 절점은 모든 방향에 이동이 구속되어 평면트러스 보다 좌굴에 유리하므로, 넓은 공간에 사용 가능. 3.2.4 현수구조 - 지지 프레임에 케이블을 걸치고 여기에 로프를 달아 지붕판 구성재를 매달아 고정시켜 지붕을 구성한 구조. - 기둥이 없는 넓은 공간을 확보할 수 있으므로 공장, 경기장 등에 사용. 3.2.5 공기막구조 - 막상 재료로 공간을 덮어 건물 내•외의 기압차를 이용한 지붕구조. - 막을 한 겹 치고 내부공간의 기압을 높이는 단일막 구조. - 두 겹이나 관상막 내부기압을 조정하여 막에 생기는 인장력으로 형태를 유지하는 이중막 구조. - 피막재료 : 헝겊, 플라스틱 필름, 금속판 등

조적식구조-시멘트블록트러스구조-목조(지붕) 막구조Suspension Membrane 조적식 구조 - 적벽돌벽식구조 조적식구조-시멘트블록트러스구조-목조(지붕)  철근콘크리트조 라멘구조, 일체식구조 철골구조라멘구조, 가구식구조 스페이스프레임 구조   목구조 가구식구조 막구조Suspension Membrane 쉘(shell)구조   현수식구조 

The Parthenon. (Athens, Greece) Arche Colosseum. (Rome, Italy.) supported beams   The Parthenon. (Athens, Greece) Arche Colosseum. (Rome, Italy.) Cable-net roof Cable-net structure. (Spokane, Washington) dome Dome of St. Peter's. (Rome, Italy) Ribbed dome Assembly Hall, University of Illinois. (Urbana, Illinois) Truss dome Bloedel Conservatory, Queen Elizabeth Park. (Vancouver, B.C.) Thin shell Auditorium Building. (Anderson, Indiana) Retractable dome Public Auditorium. (Pittsburgh, Pennsylvania)   Folded plates   Public Auditorium. (Pittsburgh, Pennsylvania) Folded plates Cantilevered shell. Barrel Shell Waveform translational shell High school gymnasium.

Intersecting cylinder shell Terminal Building. Various double curvature shell Priory building. (Near St. Louis, Missouri)   Stone columns St. Peter's Square (Piazza San Pietro). (Rome, Italy) Buttresses and flying buttresses Notre-Dame Cathedral. (Paris, France) Modern Tower Space Needle. (Seattle, Washington) Historic Tower The Campanile (Leaning Tower) (Pisa, Italy)