건축사 시험 3교시 구조계획 - 철골조

건축사 시험 3교시 구조계획 - 철골조

[철골조 구조계획 순서]

① 기둥의 위치 결정
② 큰 보 및 작은 보의 방향 결정
③ 데크 슬래브의 크기 결정
④ 작은 보의 간격 결정
⑤ 수평가새의 위치 결정
⑥ 하중조건을 고려한 코아의 선정
⑦ 수직가새의 위치 결정
⑧ 구조계획의 완성



1. 기둥의 위치 결정
* 분류
• H형강 : 보통의 철골조 건물의 기둥부재로 사용한다.
• 조립형강 기둥 : 수직재는 H형강, L형강을 사용하고 래티스재는 L형강이나 플랫바를 사 용하여 조립하는 기둥으로 장스판 공장건물의 기둥, 크레인을 설치하는 공장의 기둥 등에 주로 사용한다.
* 구조계획시 고려사항
• 대형강을 사용한 경우 강축의 방향이 건물전체에 걸쳐 가능한 통일되도록 한다.
• H형강은 강축과 약축이 있으므로 강축방향 설정에 주의하여야 한다. 하중을 많이 받는 보, 장스판 보와 만나는 면을 기둥의 플랜지로 하여야 한다.
• 기둥이 3개층 이상 강축과 약축에서 지지되는 보가 없는 경우에는 좌굴이 발생할 수 있으므로 보를 설치하여야 한다.

2. 큰보 작은 보의 위치결정
* 형태적 분류
• 압연 H형강, 조립 H형강
플랜지와 웨브로 구성되며 사용은 1자 방향으로 설치하며 철골조의 건물에서 주부재로 사용된다.
• 래티스보, 트러스 보
상현재, 하현재, 수직재, 사재로 구성되며 장스판 보로 사용된다.
•L형강, ㄷ형강
주요 구조보다는 계단을 디딤판 등의 부수적인 부분의 휨재로 사용된다.
* 구조계획 시 고려사항
• 철골보의 방향은 건물 평면 전체에서 통일되도록 한다.
• 철골조의 작은 보는 연속보가 없으나 철근콘크리트조와 같이 작은 보의 방향을 통일한다.
• 철골보의 간격은 데크슬래브의 최대지지스판 이내가 되도록 한다.
• 철골보의 춤은 길이에 따라 결정한다.
- 등분포 하중을 받는 보 : L/18 ~ I/20
- 집중하중을 받는 보 : L/15 ~ L/18
- 캔틸레버 보 : L/10
- 경량재료의 지붕보 : L/25 ~ I/30
• 철골보의 단면성능은 플랜지의 두께에 따라 차이가 크므로 집중하중을 받는 보라도 등분포하중을 받는 보와 동일 춤으로 하고 플랜지의 촉을 키우거나 두께를 키워 해결할 수 있다.
• 철골보의 길이가 10m를 넘을 경우 스판의 중간이나 1/4 지점에 횡좌굴을 방지할 수 있는 작은 철골보를 설치한다.

3. 데크슬래브의 크기 결정
① 구조적 기능
• 주로 데크슬래브를 사용하며 하중전달은 일방향(골방향)이다.
② 형태상 분류
• 데크플레이트를 이용한 합성슬래브
골과 산이 있는 데크플레이트 위에 철근배근을 하고 콘크리트를 타설하여 사용하는 슬래브
•  트러스근을 이용한 합성슬래브
평평한 아연도 강판 위에 철근을 일방향으로 배근하여 공장에서 제작하여 현장에 설치한 후 부근방향을 철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하는 슬래브로 하부 아연도 강판은 거푸집의 역할을 한다.

③ 구조계획 시 고려사항
•  데크슬래브의 제작사마다 하중에 따른 내력스판이 다르므로 이에 주의하여야 한다. (최소 두께는 150mm 이상)
• 데크슬래브의 최대길이가 철골 작은 보의 간격이 되므로 최대길이 결정에 신중하여야 한다.
• 건물전체 평면상에서 테크플레이트의 골방향은 통일되어야 한다.
• 데크슬래브에 인접한 철근콘크리트 슬래브가 있는 경우 단방향과 골방향을 일치시키도 록 한다.
• 철골보와 빗방향으로 얹어놓게 될 경우 최대길이 검토에 주의하여야 한다.

4. 작은 보의 간격결정
작은 보의 간격은 제시된 테크슬래브의 규격을 만족하는 범위 내로 간격이 결정되며, 구조계획 거리 범위 내에서 작은 보의 간격이 결정된다.

5. 수평 가새의 위치결정
① 구조적 기능
• 수평 가새설치위치는 평면과 평행한 레벨로 설치되며 수평하중을 분배하거나 수직 가새로 전달하는 기능을 한다.
② 형태적 분류
• H형강 : 고층건물의 수직 가새로 주로 사용
• 형강, 형강 : 저층건물, 공장, 창고 등에서 가새로 사용
• 인형봉강: TURN BUCKLE 저층건물, 공장, 창고, 간이조림식 건물에 가새로 사용
③ 구조계획 시 고려사항
• 수평 가새
- 일반건물인 경우 《콘크리트로 구성된 슬래브가 있는 경우)에는 수평가새는 사용하지 않는다.
- 지붕재료가 경량재료(패널 등)인 경우에는 수평가새를 배치하여야 한다.
- 수평가새는 지붕층 전체바닥의 외곽부에 배치하되 전체평면에서 절단되지 않도록 배치하여야 한다.(폐합된 형상 유지)

6. 하중조건을 고려한 코아의 선정
수직하중만이 조건일 경우에는 수직동선 즉, 계단실, 엘리베이터 코아 등을 벽체로 이용한다.
수평하중을 고려할 경우에는 수직동선의 코아부분을 우선적으로 벽체로 계획하고 추가적인 수직가새를 계획하여야 한다.

7. 수직가새의 위치결정
• 설치위치는 평면 직교되는 수직방향을 설치하며 수평하중을 지지하는 기능을 한다.
• 수직가새는 풍하중, 지진하중 등 수평하중을 부담하여야 할 경우 사용한다.
• 일반건물일 경우 가는 건물의 외부면, 코아 등 수직통로 등에 배치하여 평면상 사용에 지장을 주지 않는 위치를 선정한다.
• 일반건물은 수평하중을 전단벽과 코아가 부담하게 되므로 코아가 평면상 편심 될 경우에는 이에 상응하는 위치에 수직가새를 설치하여 강성의 평형을 고려하여야 한다.
• 공장이나 창고인 경우에는 출입구를 제외하고 주로 외곽기열에 설치한다.
① 기능
• 수평하중에 저항하는 전단벽의 역할
- 사용부재 : 버클, 앵글, H형강 등
② 구조계획
• 사용조건 : 철골조, 수평하중
- 전단벽이 있을 경우는 수직가 설치 시 재고
• 평면에 대칭배치
- 전단벽을 고려한 대칭배치
- 편심일 경우 건물 비틀림 - 안전성, 경제성 불리
•  설치위치 : 코아, 외곽 개구부 없는 벽 건축공간에 방해 없는 곳