[건축구조의 개념 및 분류]
[건축구조의 개념]
1. 목재, 철재 등 비교적 가늘고 긴 재료를 조합하여 구성하는 구조는?
ⓐ조적식 구조 ⓑ 일체식 구조 ⓒ 가구식 구조 ⓓ 벽돌 구조
구성양식에 의한 분류
⑴ 가구식 구조: 비교적 가늘고 긴 부개(목재, 철재 등)를 조립하여 형성한 것으로 철골조, 목구조가
이에 속한다. 삼각형으로 짜 맞추면 안정된 구조가 된다.(목조, 철골조에 가새가 이용
된다)
⑵ 일체식 구조: 전 구조체를 일체로 만든 것으로서 철근 콘크리트조, 철골 철근 콘크리트조가 이에
속한다.
⑶ 조적식 구조: 개개의 재(벽돌, 돌, 블록)를 접착제(석회, 시멘트)를 써서 형성한 것으로 돌구조, 블록
구조, 벽돌 구조가 이에 속한다.
2. 다음 중 내진ㆍ내화 구조는?
ⓐ 철근 콘크리트조 ⓑ 목구조 ⓒ 벽돌 구조 ⓓ 블록 구조
⑴ 철근 콘크리트 구조: 내진ㆍ내화적인 구조이다.
⑵ 목구조: 가새를 사용함으로써 내진적이기는 하나, 내화성이 부족하다.
⑶ 조적(벽돌ㆍ돌ㆍ블록)구조: 내화성은 있으나, 횡력에 매우 약하므로 내진성이 부족하다.
3. 다음 중 가장 내진적인 구조는?
ⓐ 돌구조 ⓑ 목구조 ⓒ 벽돌 구조 ⓓ 블록 구조
: 조적 구조(벽돌, 돌, 블록 구조 등)는 횡력에 약하므로 내진성이 부족하나, 목구조는 가새와 버팀
대를 사용함으로써 횡력에 강하게 되어 내진성을 증대시킨다.
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1 |
2 |
3 |
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ⓒ |
ⓐ |
ⓑ |
[건축구조의 분류]
1. 건축구조의 분류에 따른 기술 중 옳지 않은 것은?
ⓐ 가구식 구조는 각 부재의 결합 및 짜임새에 따라 구조체의 강도가 좌우된다.
ⓑ 일체식 구조는 각 부분이 일체화되어 비교적 균일한 강도를 가진다.
ⓒ 조립식 구조는 경제적이나 공기가 길다.
ⓓ 조적식 구조는 조적 단위 재료의 접착강도가 클수록 좋다.
건축 구조의 장ㆍ단점
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분류 |
장점 |
단점 |
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나무 구조 |
1. 가공하기가 쉽다 2. 무게가 가볍다 3. 강도가 비교적 크다 |
1. 불에 타기 쉽다 2. 썩기 쉽다 3. 건조에 대해서 수축변형이 된다 |
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조적 구조 |
1. 수직력에 강하다 2. 외관이 장중하고 미려하다 |
1. 수평력에 약하다
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철근 콘크리트 구조 |
1. 내진ㆍ내풍ㆍ내화ㆍ내구성이 우수하다 2. 자유로운 설계와 축조의 가능 |
1. 건축물의 자중이 크다 2. 현장시공의 어려움이 있다 |
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철골 구조 |
1. 간사이가 큰 경우의 건축물을 안전하고 경 제적으로 건축할 수 있다 2. 삼각형 부재로 짜 맞추어서 내진ㆍ내풍적 으로 할 수 있다. |
※ 조립식 구조는 공장 생산에 의한 대량 생산이 가능하고, 공사 기간을 단축할 수 있으며 경제적이다.
2. 곡판의 역학적 이점을 살려서 큰 간사이의 지붕을 만들 수 있는 구조는?
ⓐ 절판 구조 ⓑ 셸구조 ⓒ 현수 구조 ⓓ 공기막 구조
구조의 종류
⑴ 절판 구조: 평면판을 꺾어 결합해서 다면체 모양의 가구를 형성하여 주로 면 내력에 저항하도록
하는 구조물을 말한다.
⑵ 셸구조: 셸의 역학적 특성을 이용한 구조로서 외력이 주로 면 내력으로 전달되기 때문에 가볍고
내력이 큰 구조물을 만들 수 있다. 건축에서는 주로 큰 간사이의 지붕에 사용된다.
⑶ 현수 구조: 서스펜션 구조라고 하며, 텐션 구조의 하나로서 구조물의 주된 부분을 지지점에서
매달음으로써 인장 응력이 지배적인 응력 상태를 만들어 내는 구조의 형식이다.
⑷ 공기막 주조: 텐션 구조의 하나로서 곡면 모양의 피막이 양쪽에 기압차를 두어 피막이 당기게
하여 그 인장력으로 외력에 저항하게 하는 구조이며, 피막의 모양에 따라서 막형식,
패트형식, 파이프 형식 등이 있다.
3. 각 구조의 특성을 설명한 기술 중 옳은 것은?
ⓐ 조적 구조는 내화적이고 외관이 장중하며 횡력에 강하다.
ⓑ 철근 콘크리트 구조는 내구ㆍ내화적이고 자유로운 설계와 축조가 가능하나 현장 시공의 어려움이
있다.
ⓒ 철골 구조는 내화적이고 구조 시공이 비교적 쉬우며, 실용적이고 강력하다.
ⓓ 나무 구조는 내구적이고 구조 시공이 용이하나, 방부ㆍ방화가 곤란하다.
⑴ 조적 구조는 내구ㆍ내화적이고 외관이 장중하나, 횡력에 약하다.
⑵ 철근 콘크리트 구조는 내구ㆍ내화적이고 자유로운 설계와 축조가 가능하나 현장 시공의 어려
움이 있다.
⑶ 철골 구조는 내화성이 부족하나, 구조 시공이 비교적 쉬우며, 실용적이고 강력하다.
⑷ 나무 구조는 시공이 용이하나, 내구성이 부족하고 방화ㆍ방부가 곤란하다.
4. 다음 기술 중 옳지 않은 것은?
ⓐ 조적식 구조는 내구ㆍ내화적이나 횡력에 약하다.
ⓑ 철근 콘크리트 구조는 내구ㆍ내화ㆍ내진적인 구조이다.
ⓒ 철골 구조는 내구ㆍ내화적이며 고층건물에 적합하다.
ⓓ 목구조는 내구ㆍ내화성이 부족하다.
: 철골 구조는 내구적이고 고층에 적합하나, 내화성이 부족하다.
5. 각 구조에 관련 사항의 연결 중 옳지 않은 것은?
ⓐ 철근 콘크리트조: 고층 건물, 내진적 ⓑ 철골조: 공장, 내화적
ⓒ 목조: 2층 이하, 방화ㆍ내풍에 주의 ⓓ 조적조: 3층 이하, 내진에 주의
각 종 구조법의 종류
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구조 |
허용층수 |
스팬(m) |
용도 |
설계 주의사항 |
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목조 |
1~2 |
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주택, 소규모의 건축 |
방화, 내진, 내풍 |
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철골조 |
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큰 스팬(10~60) |
공장, 창고 |
내풍, 내진 |
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조적조 |
1~3 |
2~3 |
주택, 소규모의 건축 |
내진 |
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블록조 |
1~2 |
2~3 |
주택, 소규모의 건축 |
내진 |
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철근콘크리트조 (라멘조) |
1~5 |
4~7 |
고층 건물 |
내진 |
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철근콘크리트조 (셸구조) |
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큰 스팬(40~80) |
공장, 창고 |
내진 |
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철골 철근 콘크리트 |
4~9 |
5~10 |
대규모 고층건물 |
내진 |
※ 철골조의 단점은 내화성이 부족하다는 점이다.
6. 비교적 경량골재인 파이프 등을 사용한 사면체를 한 단위요소로 이를 조립하면 상당히 큰
넓이의 평면을 덮을 수 있는 구조는?
ⓐ 셸구조 ⓑ 풀러돔 ⓒ 공기막 구조 ⓓ 페로시멘트 구조
플러돔(Fuller dome): 미국의 구조공학자인 풀러(Fuller) 박사에 의해 제창된 구조법으로, 비교적
경량 철골인 파이프 등을 사용한 사면체를 한 단위요소로 하여 이를 조합하면
엄청난 넓이를 지주없이 덮을 수 있는 구조이다. 그는 맨허튼 섬 전체를 덮을
수 있는 구조를 제창한 바 있고, 이 돔은 국제박람회의 대형 전시홀, 육상경
기장 등 거대한 체육시설의 덮개로 쓰이고 있다.
7. 다음 중 셸구조(shell structure)에 해당하는 것은?
ⓐ 돔구조 ⓑ 커튼월 구조 ⓒ 절판 구조 ⓓ 공기막 구조
[특수 구조]
⑴ 셸(shell) 구조: 얇은 막구조의 장점을 이용하여 하중을 지지하는 구조이다.
⑵ 현수(suspension) 구조: 지붕 밑 바닥 등의 슬래브를 케이블로 매단 구조이다.
⑶ 공기막 구조: 두 겹 또는 한 겹으로 된 막의 내부에 공기를 넣어 내ㆍ외 기압차가 있게 하여, 그
인장력이 외력에 저항하게 한 구조법이다. 그 형태는 천막형, 매트형, 파이프형
등이 있다.
⑷ 커튼월 구조: 건물의 외벽을 뼈대가 아닌 경량부재를 사용하여 구조채에 얹히는 구조로 사하
중(dead load)을 크게 감소시키고 미려한 외관을 형성하는 방법이다. 일반적으로
유리 커튼월, 알루미늄 커튼월, 경량 콘크리트판 커튼월, GRC 커튼월(glass-fiber
reinforced concrete curtainwall), 철판 샌드위치 패널 등이 현재 쓰이고 있다.
⑸ 풀러돔(Fuller dome): 미국의 구조공학자인 풀러(Fuller) 박사에 의해 제창된 구조법으로, 비교적
경량 철골인 파이프 등을 사용한 사면체를 한 단위요소로 하여 이를 조합
하면 엄청난 넓이를 지주없이 덮을 수 있는 구조이다. 그는 맨허튼 섬 전
체를 덮을 수 있는 구조를 제창한 바 있고, 이 돔은 국제박람회의 대형 전
시홀, 육상경기장 등 거대한 체육시설의 덮개로 쓰이고 있다.
⑹ 페로시멘트 구조(ferro-cement mesh reinforcement)
: 페로시멘트 구조는 비교적 일찍부터 부분적으로 쓰였던 구조이나, 이탈리아 건축구조의 천재인
네르비(Nervi)에 의해 본격적으로 건축에 쓰인 구조이다. 즉, 구조적으로 필요한 만큼의 용접
철망을 몇 겹으로 하여 형태를 조립한 후 고강도의 시멘트 모르타르를 뿜어 부착시킨 구조로,
임의의 곡면 형태를 형틀 없이 제작할 수 있으며, 콘크리트 배 제작 등에 쓰이고 있다.
⑺ 절판 구조: 평면판을 꺾어 결합해서 다면체 모양의 가구를 형성하여 주로 면 내력에 저항하도록
하는 구조물을 말한다.
8. 건식구조에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?
ⓐ 구조재의 대량생산을 할 수 있다. ⓑ 공사비용을 절감할 수 있다.
ⓒ 시공방법이 용이하다. ⓓ 공사기간이 습식 구조에 비해 길어진다.
[건축구조의 분류]
⑴ 습식 구조: 벽돌 구조, 돌구조, 블록 구조, 철근 콘크리트 구조와 같이 물을 사용하는 공정을
가진 구조이며, 대개는 이 구조를 많이 사용한다.
⑵ 건식 구조: 나무 구조, 철골 구조로 뼈대를 만들어 규격화한 각종 기성재를 짜서 맞추는 방법으로
물은 거의 사용하지 않으며 특징은 다음과 같다.
⒜ 시공이 간단하고, 공사기간을 단축한다.
⒝ 공사비를 절약하며, 구조재의 대량생산이 가능하다.
9. 조립식 구조의 특성 중 옳지 않은 것은?
ⓐ 공장생산이 가능하다. ⓑ 대량생산을 할 수 있다.
ⓒ 기계화 시공으로 단기완성이 가능하다. ⓓ 부품과의 접합부를 일체화할 수 있다.
[조립식 구조]
: 건축의 생산성 향상을 위한 방법으로 사용하고, 프리패브리케이션이라고 한다. 비능률적인 현장
작업에 쓸 각종 부재들을 되도록 공장에서 미리 만들어 현장에 반입ㆍ조립함으로써 대량생산의
효과를 얻을 수 있으며 장ㆍ단점은 다음과 같다.
⑴ 장 점
⒜ 공장생산에 의한 대량생산이 가능하다.
⒝ 공사기간을 단축할 수 있다.
⒞ 시공이 용이하고 가격이 저렴하다.
⒟ 기후의 영향을 받지 않으므로 연중공사가 가능하다.
⑵ 단 점
⒜ 초기에 시설비가 많이 들고 각 부재의 다원화가 힘들다.
⒝ 강한 수평력(지진, 풍력 등)에 대하여 취약하므로 보강이 필요하다.
⒞ 각 부품들의 일체화가 곤란하다.
10. 조립식 건축에 관한 설명 중 부적당한 것은?
ⓐ 변화있고 다양성 있는 외형 ⓑ 질이 좋은 재료를 다량생산
ⓒ 모듈(module)화한 치수규정 ⓓ 아파트, 사무소 등의 건축에 이용
조립식 건축은 생산성 향상을 휘한 방법으로 사용하고, 비능률적인 현장 작업에 쓸 부재들을 되도록
공장에서 미리 만들어 현장에 반입ㆍ조립함으로써 효과를 얻는 장점이 있으나, 초기에 시설비가
많이 들고 각 부재의 다원화가 힘들다. 즉, 변화 있고 다양성 있는 외형을 갖기 힘들다.
11. 현재 쓰이고 있는 조립식 공법의 방법이 아닌 것은?
ⓐ 서스펜스식 ⓑ 대형 블록식 ⓒ 대형 패널식 ⓓ 큐빅 유닛식
조립식 구조의 공법에는 [대형 블록식, 대형 패널식, 큐빅 유닛식] 등이 있다.
12. 패널식 조립식 구조에 쓰이는 콘크리트의 4주 압축강도로 맞는 것은?
ⓐ 110㎏/㎠ 이상 ⓑ 150㎏/㎠ 이상 ⓒ 300㎏/㎠ 이상 ⓓ 450㎏/㎠ 이상
패널식 조립구조는 기둥, 보 등을 따로 사용하지 아니하고, 대형판으로 구획된 벽판, 바닥판 등을
만들어 현장에서 조립, 접합부의 처리만 하게 한 것으로 접합부는 수직부와 수평부를 나누어 한판의
철근 끝을 내밀어 갈구리를 만들고, 여기에 세로 기둥 철근과 가로 테두리보의 철근을 꿰어 넣은
다음 사춤 콘크리트를 부어 연결시킨다.
① 일반적으로 이 구조는 2층 이하, 처마 높이 7m 이하로 한다.
② 바닥판은 내화, 경량, 시공이 용이하도록 고려되어야 하며, 기성 콘크리트 바닥판이 주로 사용
된다.
③ 조립식 바닥판에는 평판형 바닥판, 장선보형 바닥판(T형 바닥판, 2층 T형 바닥판 등), 중공 바
닥판, 데크 플레이트 등이 있다.
④ 건축물의 뼈대, 내력벽은 조립 바닥판을 안전하게 지지할 수 있도록 균형있게 배치하며, 주변의
보나 테두리보 등의 접합은 충분히 수평력을 부담할 수 있게 한다.
⑤ 바닥의 되대 면적은 60㎡, 한 변의 길이는 10m이하로 하고, 콘크리트 4주 압축 강도는 150㎏/㎠
이상, 경량 콘크리트의 강도는 110㎏/㎠ 이상으로 하는 것이 보통이다.
⑥ 피복 두께는 3㎝ 이상으로 하고 이음과 접합은 용접을 원칙으로 하며, 노출되는 접합부는 스테
인리스 스틸을 사용하여야 한다.
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