건축구조의 종류와 특징

하중 저항방식에 의한 건축구조   more pic

건축구조

건축물의 구조는 건축물의 뼈대를 구성하는 방식, 골조를 말한다. 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 비유될 수 있을 것이다. 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 불가능하다고 할 수 있다.

 

건축구조 개요

건축의 구조의 선택에 있어 고려해야 할 사항은 다음과 같습니다.
1) 안전성 : 건축물은 인간생활의 용기라는 측면에서 우선 인간을 안전하게 수용해야하며
2) 거주성 : 피난처(shelter)로서의 기능인 방수, 단열, 채광, 통풍 등의 물리적 성능을 확보해야 하며
3) 내구성 : 건축물은 오랜기간 사용되므로 물리적,역학적 성능이 잘 유지될 수 있어야 하며
4) 경제성 : 일정한 성능을 충족하는 가운데서 공기단축, 시공비의 절감을 고려해야 하며
5) 구조미 : 구조방식자체가 건축의 표현이므로, 합리적인 구조방식을 선정해야 한다.

건축법과 건축물의 구조기준 등에 관한 규칙에서의 규정
1) 주요구조부 : 건축물의 공간을 구성하는 주요부분으로 기초, 벽, 기둥, 바닥, 보 지붕 및 주계단
2) 벽 : 두께에 직각으로 측정한 수평치수가 그 두께의 3배를 넘는 수직부재
3) 기둥 : 높이가 최소 단면치수의 3배 혹은 그 이상이고 축압축 하중을 주로지지하는 데 쓰이는 부재
건축법규에서의 주요구조부는 주로 방화상의 목적을 지닌 규정으로 기초는 방화상 규제대상이 아니므로 주요구조부에서 제외하고 있습니다.

구조의 분류는 여러 가지 방법으로 다양하게 분류될 수 있습니다.
건축구조는 구성방식, 형식, 부재의 구성재료, 시공방식에 의해 분류할 수 있습니다.
건축법규에서는 이외에도 방재의 목적으로 내화구조와 방화구조를 규정하고 있으나 건축물의 구성방식으로의 구조와는 다르므로 제외합니다.

 

구조부재의 구성재료에 의한 분류

목구조 (Wooden construction, Timber structure)
목재를 접합연결하여 건물의 뼈대를 구성하는 구조로 가볍고 가공이 쉽다.

벽돌구조 (Brick construction)
하중을 받는 벽, 내력벽을 벽돌을 쌓아 구성하는 구조

시멘트블록구조 (Cement block construction)
시멘트블록과 몰탈로 내력벽을 쌓아 구성하는 구조로 필요시 블록내부공간에 철근과 몰탈로 보강

철근콘크리트구조
형틀(거푸집)속에 철근을 조립하고 그사이에 콘크리트를 부어 일체식으로 구성한 구조

철골구조
철로된 부재(형강, 강판)를 짜맞추어 만든 구조로 부재접합에는 용접, 리벳, 볼트를 사용

철골철근콘크리트구조
내화, 내구, 내진성능을 위해 철골조와 철근콘크리트조를 함께 사용하는 구조

 

구조의 시공방식에 의한 분류

습식구조
wet construction

조적식구조, 철근콘크리트구조처럼 구조체 제작에 물이 필요한 구조
단위작업에 한계치가 있고, 경화에 일정기간이 소요

건식구조
dry construction

목구조, 철골구조처럼 규격화된 부재를 조립시공하는 것으로 물과 부재의
건조를 위한 시간이 필요없어 공기단축이 가능

현장구조
field construction 

구조체 시공을 위한 부재를 현장에서 제작, 가공, 조립, 설치하는 구조
넓은 면적의 현장면적이 필요

조립구조
prefabricated structure

공장에서 부재를 제작, 가공하고 현장에서는 조립, 설치 하는 구조
대량생산에 따른 시공비절감과 균일한 품질확보, 공기절감이 가능

 

구조의 구성방식에 의한 분류

가구식구조
Framed Structure

목구조, 철골구조가 해당되며
선형의 구조 재료를 조립하여 골조를 구성

조적식구조
Masonry Structure

벽돌구조, 석구조, 블록구조가 해당되며
단일재료를 시멘트등의 교착제를 사용하여 쌓아 구조체를 구성

일체식구조
Monolithic Structure

철근콘크리트구조가 해당되며
전체 구조체를 구성하는 구조부재들을 일체로 구성

특수구조
Special Structure

현수식구조, 입체골조(space frame), 쉘(shell)구조,
막구조 등

 

구조의 형식에 의한 분류

라멘(Rahmen)구조
기둥과 보, 바닥으로 구성되며 철근콘크리트구조와 철골구조 등에 사용

벽식구조
내력벽과 바닥으로 구성되며 아파트 등의 구조방식으로 사용

트러스(Triss)구조
주로 삼각형의 형태로 체육관 등 큰 공간의 천장구조방식으로 사용

아치(Arch)구조
하중을 기둥없이 면내력으로 지지하는 구조로 조적식구조에도 적합함

플랫슬라브(Plat Slab)구조
보가 없이 하중을 바닥판이 부담하는 구조로 큰 내부공간 조성이 가능

절판(Folded Plate)구조
병풍같이 굴절된 평면판의 큰지지력을 이용한 형식으로 주로 지붕구조에 사용

셀(Shell)구조
곡판구조, 곡률반경에 비해 얇은 곡면의 판부재를 이용하여 곡면내응력으로 대스판을 처리하는 방식

스페이스 프레임(Space Frame)구조
단일부재를 입체적으로 조합한 입체트러스구조

현수식(Suspension)구조
케이블을 사용하여 인장응력에 의하여 하중을 지탱하는 구조로, 대스판이 가능하여 교량 등에 이용

막구조
1) Truss Membrane Structure
구조적인 안정감과 개구부를 자유롭게 만들수 있는 특징을 가지며 경제성이 뛰어나 대,소 규모에 상관없이 넓고 다양하게 사용
2) Suspension Membrane structure
기복(높고낮음)이 풍부한 형태로 곡면의 유니크함을 살릴 수 있는 디자인, 그리고 강한 임펙트로 시각효과가 높은 건축물을 구축
3) Air dome
기둥이나 보없이 공기압으로 지탱하는 돔 형태의 구조물로 광대한 공간 형성에 있어 높은 경제성, 시공성이 있는 구조방식

조적식 구조 - 적벽돌
벽식구조

조적식구조-시멘트블록
트러스구조-목조(지붕)

 철근콘크리트조
 라멘구조, 일체식구조

철골구조
라멘구조, 가구식구조

스페이스프레임 구조
 

 목구조
 가구식구조

막구조
Suspension Membrane

쉘(shell)구조
 

 현수식구조
 

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