건축물에 사용되는 다양한 구조 형태에 대해 알아봅시다. 가구식 구조, 조적식 구조, 일체식 구조 등 서로 다른 종류의 구조에 대한 자세한 설명과 그 장단점을 알아볼 수 있습니다. 이를 통해 건축물의 안정성과 내구성에 어떤 요소들이 영향을 미치는지 이해할 수 있습니다.
건축물이란? 건축물의 구성 기초, 기둥, 벽, 보, 바닥판
1. 가구식 구조 = 목구조, 철골구조
가늘고 긴 부재를 조립해서 짜 맞춘 구조이다.
가. 장점:
- 구조, 방법이 쉽고 간단하다.
- 공사 기간이 짧다(조립하니까)
- 비중에 비해 강도가 크다
- 횡력에 강하다.(가새를 보강하면)
나. 단점:
- 부패가 쉽다.
- 변형이 쉽다.
- 내구성이 떨어진다.
- 비내화적이다.
- 좌굴(휜다)의 발생 우려가 있다.
가구식 구조는 대표적으로 목(나무)구조 철골구조 두 가지가 있다. 가구식 구조는 가늘고 긴 부재를 조립해서 짜 맞춘 구조이기 때문에 공사 기간이 짧다. 횡력(좌우로 미치는 힘이라 생각하면 된다)이 약할 것 같지만 가새를 보강해서 강하게 만들 수 있다. 단점은 쉽다 가구식구조의 나무와 철골을 생각해 보면 나무는 썩고 부러지고 잘 타고 약하다. 철골은 쉽게 쇠라고 생각해 보면 녹슬고 부식된다. 그리고 불타면 녹는다 그리고 좌굴 차력쇼 같은 걸 보면 쇠를 꺾는 거라고 생각하면 된다.
2. 조적식 구조 = 벽돌, 블럭, 돌
벽돌, 블록 돌 등의 재료를 시멘트 모르타르등의 교착제(접착제)로 쌓아서 올리는 구조 전체 강도는 단일 재료와 접착제의 강도에 의해 결정됩니다.
- 접착제 부분이 횡력(옆으로 작용하는 힘)에 약합니다.
- 접착제의 강도는 단일 재료의 강도를 초과해야 합니다.
가. 장점:
- 내구성
- 내화성
- 방한성
- 방서적
나. 단점:
- 횡력에 약하다
- 부동침하가 생긴다
- 균열이 생긴다
벽돌, 블록, 돌을 생각하면 좋을 것 같다. 딱딱하고 불에 잘 안 타고, 추위와 더위에 좋은 성질을 가지고 있다. 아무래도 접착제로 붙이다 보니 횡력에 약하다!
다. 일체식 구조 = 철근콘크리트구조, 철골철근콘크리트구조
철골은 조립하고, 철근을 배근하여 겨푸집을 설치하고 콘크리트를 부어서 일체화한 구조
(1) 장점:
- 내구성이 좋다
- 내화성이다.
- 내풍성이다
- 지진에 강하다(내진)
(2) 단점:
- 무겁다, 전음도가 크다
일체식 구조에는 철근콘크리트구조나 철골철근콘크리트 구조가 포함되어 있어요. 이런 구조는 철골을 조립하고, 철근을 배치한 뒤에 콘크리트를 부어서 하나로 통합하는 방식이랍니다.
장점으로는 내구성이 좋아서, 불이나 바람, 지진 같은 자연재해에도 정말 잘 견디고, 오랫동안 사용할 수 있어요.
그런데 단점으로는 이 구조물이 좀 무겁고, 소리가 잘 퍼진다는 점이에요. 즉, 건물의 무게가 좀 나가고, 소음이 잘 전달되니까 이 부분을 고려해야 해요.
기출문제
문제 1
다음 중 가구식 구조에 대한 설명으로 올바르지 않은 것은 무엇인가?
A. 구조 방법이 쉽고 간단하다.
B. 공사 기간이 비교적 짧다.
C. 부패하기 어렵고 변형이 적은 편이다.
D. 횡력에 강하다고 할 수 있다, 특히 가새를 보강할 경우.
E. 좌굴의 발생 우려가 있다.
문제 2
조적식 구조의 장점에 해당하는 것은?
A. 내구성과 내화성이 뛰어나다.
B. 횡력에 대한 저항력이 매우 강하다.
C. 부동침하 문제가 발생하지 않는다.
D. 구조적인 변형이 쉽게 일어난다.
E. 내진 설계에 특별히 우수하다.
문제 3
철근콘크리트구조(RC구조)의 설계 원칙으로 가장 적절한 설명은 무엇인가?
A. 인장력과 압축력을 모두 콘크리트가 부담한다.
B. 인장력은 철근이, 압축력은 콘크리트가 부담한다.
C. 철근은 주로 구조물의 형태를 유지하는 데 사용된다.
D. 콘크리트는 주로 구조물의 무게를 지지하는 역할만 한다.
E. 인장력과 압축력을 모두 철근이 부담한다.
문제 4
다음 중 철골구조의 단점으로 적절하지 않은 것은 무엇인가?
A. 내화성이 낮다.
B. 구조물의 무게가 가벼워 좌굴이 발생하기 쉽다.
C. 비용이 비싸다.
D. 녹슬기 쉽다, 따라서 녹방지 처리가 필요하다.
E. 수리 및 보강 시공이 용이하다.
문제 5
돌구조의 특징과 관련하여 올바른 설명은?
A. 외관이 장엄하며 무게감이 있다.
B. 압축에 약하고 마모 및 풍화에 취약하다.
C. 횡력에 강하며 자체 중량이 가볍다.
D. 가공이 쉽고 시공이 간편하다.
E. 공사 기간이 짧고 공사비가 저렴하다.
문제 6
공동주택 건축에서 가구식 구조의 적용을 고려할 때, 설계자가 가장 주의 깊게 고려해야 하는 요소는 무엇인가?
A. 공간의 유연성 및 재배치 가능성
B. 부재의 좌굴 가능성 및 구조적 안정성
C. 내화성 및 부재의 부식 방지
D. 에너지 효율성 및 지속 가능한 건축 재료 사용
E. 소음 차단 및 방음 설계
문제 7
철근콘크리트(RC) 구조의 설계에서 철근의 배치가 중요한 이유는 무엇인가
A. 콘크리트의 양을 최소화하기 위해
B. 구조물의 무게를 줄이기 위해
C. 인장력과 압축력을 적절히 분배하기 위해
D. 공사비용을 절감하기 위해
E. 시공 속도를 높이기 위해
문제 8
철골구조에서 좌굴을 방지하기 위한 설계 전략은 무엇인가?
A. 가새의 사용
B. 부재의 단면을 줄이는 것
C. 경량 재료 사용
D. 부재 간 거리를 늘리는 것
E. 열처리를 통한 강도 증가
문제 9
돌구조 건축에서 공사비용을 증가시키는 주된 요소는 무엇인가?
A. 재료의 가용성
B. 시공의 간편성
C. 가공과 시공의 복잡성
D. 경량 구조로의 전환 용이성
E. 재활용 가능한 재료 사용
이제 문제의 정답을 스스로 확인해보세요.
건축물이란? 건축물의 구성 기초, 기둥, 벽, 보, 바닥판