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건축학 - 철골구조 (鐵骨構造, steel structure)에 관해
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* 철골구조 (鐵骨構造, steel structure)
1. 철골구조의 정의
철골구조는 공장에서 제련, 성형된 구조부재를 리벳, 볼트 또는 용접등의 방법으로 접합하여 하중을 지지할 수 있도록 만들어진 구조체를 말한다.
2. 철골구조의 장단점
장점
단점
고강도: 다른 구조재료보다 강도가 커서 자중을 줄일 수 있다.
처짐 및 진동을 신중하게 고려해야 한다.
소성변형능력이 크다: 강재는 인성이 커서 상당한 변위에도 견딜 수 있다.
좌굴: 단면에 비해 부재가 세장하므로 좌굴하기 쉽다.
세장한 부재 가능: 인장응력과 압축응력이 거의 같아서 세장한 구조부재가 가능하며 압축강도가 콘크리트의 약 10~20배로 커서 단면이 상대적으로 작아도 된다.
내화성: 열에 의한 강도저하가 크므로 질석 spray, 콘크리트 또는 내화 paint 같은 내화피복이 필요하다.
재료의 균질성, 시공의 편이성.
피로: 응력반복에 의한 강도저하가 심하다.
해체용이, 재사용 가능, 환경친화적 재료, 하이테크(high tech)건축재료
관리비: 정기적 도장에 의한 관리비 증대.
3. 강재의 제법 및 종류
(1) 강제의 제법
① 제선: 강재의 원료가 되는 철광석(적철광, 자철광 및 갈철광의 화합물 형태로 존재)에서 선철을 뽑아내는 과정.
② 제강: 고로에서 선철의 성질을 변화시켜 강재를 만들거나 또는 고철을 전기로에서 용융시켜서 강재를 만드는 것.
- 킬드강(killed steel): 탈산제(Si, Al, Mn)를 충분히 사용하여 기포발생을 방지한 강재
- 림드강(rimmed steel): 탈산이 충분하지 못하여 생긴 기포에 의해 강재의 질이 떨어지는 강.
③ 성형: 제강과정을 통해서 얻은 강재를 일정한 형태와 단면 성능을 갖는 부재로 만드는 과정.
(2) 화학적 성질에 따른 구조용 강재의 분류
① 탄소강(carbon steel, mild steel)
- 가격이 싸고 성질이 비교적 우수해 가장 널리 이용하는 강재
- 탄소량이 증가하면 강도는 증가하지만 인성은 감소
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2014.06.19
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