건축 개념정의 [ 계단의 종류 및 특징, 방화구조와 내화구조의 차이점, 단열재 위치에 따른 방수공법의 특성, 공업화건축의 장단점, 건축기초의 종류 및 특징, 강구조의 장단점]

강구조의 장단점

-장점

① 단위 면적당 강도가 크다- 단위 중량에 비해 고강도 이므로 구조체의 경량화에 의해 고층구조 및 장스팬 구조에 적합

② 연성이 커서 변형에 유리하고 소성변형능력이 우수하다-강재는 많은 양의 변형에너지를 흡수할 수 있는 연성을 갖고 있음. 강구조는 부분적으로 항복응력에 도달하더라도 파괴되지 않고, 탄성한도에 도달했을 때의 하중보다 큰 하중을 지지할 수 있음.  

③ 재료가 균질하다. 공장 생산되어 재료의 균질성이 매우 좋아 공사 시 품질의 신뢰성이 높다.

④ 세장한 부재가 가능하다.-인장응력과 압축응력이 거의 같아서 세장한 구조부재가 가능하며, 압축강도가 콘크리트의 약 10~20배로 커서 단면의 크기가 상대적으로 작아진다.

⑤ 공사기간이 빠르다.-공장 제작과 현장조립으로 시공효율이 매우 높고, 건식공법이므로 공기가

⑥ 기존건축물의 증축, 보수가 용이하다. 강구조의 용도변경, 구조체의 열화 등에 따른 보수, 보강 및 증개축이 용이하다.

⑦ 환경 친화적인 재료이다.- 건축자재로서 우수한 기능과 훌륭한 조형미를 제공하고, 강구조물의 해체 후에는 재활용도가 매우 높다.

 

-단점

① 내화성이 낮다. 강재의 내력은 고온에 대하여 취약성을 갖고 있어 500~600도 에서는 상온강도의 약 ½, 800도에서는 거의 zero가 되어 내화설계에 의한 내화피복이 필요.

② 좌굴의 영향이 크다.- 강재는 강도가 크기 때문에 부재가 세장하여 변형이나 좌굴의 우려가 있다. 따라서 압축재나 휨 재의 설계 시 주의가 필요하다.

③ 접합부의 신중한 설계와 용접부의 검사가 필요하다. 강재는 강도가 충분해도 강성이 부족하면 변형이 커지고, 접합부에 비틀림 모멘트가 생길 우려가 있다.

④ 처짐 및 진동을 고려해야 한다.-거주자가 불안감을 느낄 우려가 있으므로, 강도 뿐 만 아니라 사용성을 고려한 설계 필요

⑤ 유지관리가 필요하다. 건축물 외관에 미적 요소로 사용된 강재 또는 교량의 경우에는 공기 중에 노출되어 유지관리가 필수적

⑥ 응력반복에 따른 피로에 의해 강도저하가 심하다. 피로설계.

 

 

 

 

건축기초의 종류 및 특징

기초의 종류

독립기초, 연속기초, 온통기초, 파일기초

 

독립기초: 개개의 기둥을 독립적으로 지지하는 형식으로 기초판과 기둥으로 형성되어 있으며, 기둥과 보로 구성되어 있는 건축물에 적용 되는 기둥이다.

 연속기초(줄기초): 내력벽 또는 조적벽을 지지하는 기초로 벽체 양옆에 캔틸레버 작용으로 하중을 분산시킨다.

 온통기초(매트기초): 지층에 설치되는 모든 구조를 지지하는 두꺼운 슬래브 구조로 지반에 지내력이 약해 독립기초나 말뚝 기초로 적당하지 않을때 사용된다.

 말뚝 기초 : 기초 밑의 지반이 상부 구조물을 충분히 지지할 수 없어서 직접 기초로 시공하기 곤란한 경우에 가장 많이 사용하는 기초 공법이다. 이 공법은 피어나 케이슨 기초에 비하여 공사비가 적게 들고, 시공이 쉬우며, 공기가 짧아지는 등의 이점이 있으나, 기초 지반의 토질 상태가 복잡하고 균일하지 않기 때문에 말뚝 기초의 설계 및 시공상에 불명확한 점이 많으므로, 현장 토질 조건을 고려하여 안정하고 경제적인 시공이 되도록 하여야 한다.

 피어 기초: 굳은 지반(지지층)까지 수직공을 굴착한 다음, 그 속에 현장 콘크리트를 타설하여 구조물의 하중을 지지층에 전달하도록 만들어진 기초이다. 피어 기초는 현장에서 타설한 하나의 주상 기초로서 말뚝 기초와 구별되는데, 큰 차이점은 기성 제품의 말뚝 기초는 보통 파지 않고 지반 속에 때려 박지만, 피어 기초는 시공 전에 굴착을 해야 한다.

케이슨 기초: 말뚝이나 피어와 같은 목적으로 사용되는 간접 기초(깊은 기초)의 일종으로 지지력과 수평 저항이 가장 큰 기초 형식이다. 케이슨 기초는 육상 또는 수상에서 건조된 케이슨을 자중 또는 적재 하중에 의하여 소정의 깊이까지 침하시키는 방법이다.

 

공업화건축의 장단점

-장점

1. 공장 생산 및 건식 공법으로 공기 단축

2. 기계화 시공에 의한 현장 작업 감소로 인건비 절감

3. 공장 생산에 의한 현장조립 시공으로 품질균등 및 품질향상

4. 부재의 대량생산 및 공기단축으로 인한 원가절감

5. 양중장비의 사용으로 고소작업감소로 안전관리 용이

6. 기후와 무관하게 공사 가능

7. 공장의 집중관리로 제품 신뢰도 향상

8. 완제품의 자재 반입으로 작업장 면적 축소 및 현장 작업 간소화

 

-단점

1. 공장 생산 및 건식 공법으로 공기 단축

2. 기계화 시공에 의한 현장 작업 감소로 인건비 절감

3. 공장 생산에 의한 현장조립 시공으로 품질균등 및 품질향상

4. 부재의 대량생산 및 공기단축으로 인한 원가절감

5. 양중장비의 사용으로 고소작업감소로 안전관리 용이

6. 기후와 무관하게 공사 가능

7. 공장의 집중관리로 제품 신뢰도 향상

8. 완제품의 자재 반입으로 작업장 면적 축소 및 현장 작업 간소화

 

ps콘크리트의 원리

-성냥갑 원리 : 성냥갑을 고무줄로 묶는 것

1.늘어난 고무줄은 보에 응력이 생기기 전에 성냥갑들에 압축응력을 발생시킴

2.수직하중에 의해 발생하는 압축응력과 인장응력에 의해 지지됨

3.프리스트레싱 압축응력의 크기는 성냥갑보에 가해지는 인장응력보다 크거나 같음.

 

 

 

 

- pre-tensioning

철근을 미리 단단한 지지점에 고정시키고 당겨서 인장력을 발생시킨뒤 콘크리트를 타설

잭을 풀면 늘어났던 철근이 줄어들려고함

주변의 콘크리트로 인해 줄어들지 못함 → 콘크리트에 압축력 발생

따라서 하중을 가하기전에 부착(전단력)존재

철근인장력이 콘크리트 접합면을 따라 전체적으로 전달.

 

-post-tensioning

콘크리트가 굳은후에 긴장력을 도입.

미리 만들어둔 구멍(duct)을 통해 철근을 삽입하고, 콘크리트가 경화된 후에 철근을 잡아당겨 부재 양 끝에 고정.

철근에는 인장력, 콘크리트에는 압축력 발생,

필요한 인장력에 도달하면 잭을 제거함

인장력이 잭킹위치에서 전달→콘크리트에 부분적 과응력 발생우려. 특수한 단부상세필요

 

목구조의 장단점

-장점

아름다움, 가벼움, 강함, 안정성, 자연친화적, 재생산 가능 ,가공이 용이

-단점

가연성, 해충, 습기에 약함, 비 균질성, 결점(균열, 비틀림, 할열), 전문시공업체가 적음

-장점+단점

흡습, 방습, 접합방법다양&복잡,

 

아스팔트방수

- 벽돌․돌․콘크리트면에 아스팔트를 먹인 펠트(felt), 루핑(roofing), 망형루핑( reticulated roofing) 등의 방수지포(water proof sheet)를 녹인 아스팔트로 붙여 대는 것.

- 방수가 확실하고 보호처리를 잘하면 내구적이고 비교적 공사비가 저렴하여 지하실, 옥상, 평지붕 등에 가장 널리 쓰인다.

- 단, 방수층 결함부의 발견이 쉽지 않고, 수리시 광대한 범위로, 보호 누름까지도 손질해야 하는 결점이 있음

- asphalt: 주로 석유아스팔트가 많이 사용됨

- asphalt primer: 아스팔트가 잘 부착되도록 하는 접착제

- waterproof paper(방수지)

 -- asphalt felt

 -- asphalt roofing

N겹방수 = 2n + 2층

  2겹방수 → 6층 방수

10층 방수를 A종, 8층 방수를 B종, 6층 방수를 C종이라 칭하기도 함.

10층방수: P-A-F․R-A-F-A-F․R-A-R-A

 8층방수: P-A-F․R-A-F․R-A-R-A

 6층방수: P-A-F․R-A-R-A

 

지하방수

 - 지하에 대형 구조물, 지하공간의 이용 극대화 등으로 매우 중요함

 - 지하수의 영향 → 수압

 

구분	안 방수	바깥 방수
사용 환경	수압이 작고 얕은 지하실	수압이 크고 깊은 지하실 (수압에 관계 없이할 수 있다.)
공사 시기	본 공사 완료 후 방수 공사를 한다.	방수 공사 완료 후 본 공사를 추진한다.
공사 용이성	간단하다.	복잡하다.
경제성	싸다.	비싸다.
경제성	싸다.	비싸다
내 수압처리	수압에 견디기 어렵다.	수압에 견디기 용이하다.
보호 누름	필요하다.	없어도 관계 없다.

 

 

 

단열재 위치에 따른 방수공법의 특성

(외단열 내단열 중단열)

 

 

 

소음의 종류및 대책

소리의 근원

• 공기전달음: 사람 말소리나 라디오 소리
• 충격음: 물질을 통해 전달(발자국, 라디오 소리)
• 문을 쾅 닫는 소리는 공기전달음인 동시에 충격음

 

공기전달음 방지법

• 직접음
• 반사음(메아리)
• 진동음(천둥소리에 울리는 창문소리)

 

직접음: 간막이를 하든가 문이나 창문등의 틈새를 없애야 함

• 간막이에 의한 방음은 만일 종이와 같은 가벼운 것으로 하면 진동음이 생겨 방음효과가 떨어짐.
• 일반적으로 주택에서는 가구나 커튼등의 부착물의 요철에 의해 소리가 흡수되어 반사음은 별로 문제가 되지 않음

 

반사음: 흡음재를 써야 함

•  흡음재는 구멍이나 요철을 만들어 소리의 반사각도를 여러방향으로 바꿔 이를 분산시키므로써 소리를 약화시킴
• 따라서 흡음재에도 소리 압력을 이겨 반사각을 바꿔줄수 있는 무게가 필요함

 

진동음: 무게를 크게함

충격음 방지법:

• 부재나 구조물을 단절시켜야 함.
• 밀폐된 공간이나 양탄자 등의 탄력을 이용하여 소리를 약화시키는 것이 제일 좋은 방법

 

방화구조와 내화구조의 차이점

내화구조	방화구조
내구력을 지니며 구조체 역할을 할 수 있는 구조이다.	구조체 역할을 하지 않으며 화염의 차단을 주목적으로 한다.
화재 발생 후 수리 및 보완하여 재사용이 가능	화재 발생 후 재사용이 불가능
화재시 인명안전의 확보 / 소방활동공간의 확보 / 재산 확보 등 대책에 관계된다	마감 처리된 면에서 유독가스나 연기 발생이 없는 재료를 선택 해야된다.

 

 

 

 

목조 지붕의 종류 및 스케치 

박공지붕 / 합각지붕 / 외쪽지붕/눈썹지붕/방형지붕/맨사드지붕/꺽임지붕/톱날지붕/평지

 

곡면지붕(반원지붕)/ 곡면지붕(돔지붕) /곡면지붕(각구조) / 버터플라이지붕

 

 

계단의 종류 및 특징

1. 곧은계단 : 일반적인 타입으로 면적도 적게 차지하지만, 방향이 일방향으로 한정되기 때문에 평면계획에도 제약을 받는다. 보통은 계단참이 없다. 계단 길이가 길면 중앙에 계단참을 두는 것이 좋다.

 

2. 꺽은 계단 : 꺽어 돌게 된 것으로  ㄱ자꺽음, ㄷ자꺽음, 중간트임, 꺽어돌음 등이있다. 

 

3. 돌음 계단 : 중간에 계단참을 두고 각도를 곡선으로 바꾸어 주는 계단으로

직선계단에 비해 변화를 줄 수 있는 장점이 있다.중간이 트인 것과 트이지 않은 것이 있는데 트이지 않은 것을 나선계단 이라고 한다.

 

 

 

 

4. 나선 계단 : 중심에 기둥을 세우고 그것을 중심으로 나선형으로 올라가게 만든 계단. 공간을 적게 차지하는 장점이 있지만 오르내리기가 불편하다.

디자인측면에서 뛰어나다고 볼 수 있다. 

 

5. 철근콘크리트 계단

-계단보식 계단 : 경사 슬래브를 바닥보와 계단받이 보에 고정시키고 경사 슬래브의 양측에서도 슬래브의 경사를 따라 보를 설치한 슬래브 즉 4변고정 슬래브를 말한다

-경사슬래브식 계단 : 슬래브식 계단은 바닥보와 계단받이보에 경사진 슬래브를 걸쳐댄 구조로 2변고정, 2변자유의 경사진 슬래브, 즉 2변고정 슬래브식 계단을 말한다

-켄틸레버식 계단 : 계단 슬래브의 한쪽에 계단보를 두거나 또는 중앙에 두고 계단 슬래브를 돌출 시키는 방시으로 된 계단 을 말한다.

 

6. PC계단(precasted concrete)

계단실 및 벽체에 *시스템 거푸집을 적용하는 경우 효과적으로 사용하기 위하여 계단을 미리 공장에서 생산하여 운반 후 시공하는 방법이다.

계단부분이 거푸집 설치 및 콘크리트 타설/마감의 어려움으로 품질저하가 많은 반면, PC계단은 상대적으로 높은 품질을 확보할 수 있다.

거푸집 설치가 어렵기 때문에 시공 시간 및 인력의 낭비가 심하고 콘크리트 타설 시 경사판에서 콘크리트가 넘쳐흐르는 등 계단실의 품질 측면에 심각한 문제가 빈번하게 발생한다 

7. 목조계단 : 계단을 놓고자 하는 장소의 구조체에 계단 틀을 안전하게 부착시키고, 또 계단 틀의 옆판에 난간을 설치하는데, 계단틀은 디딤판과 챌판을 계단옆판에 넣어 끼워넣어 만든다.

-틀계단

-중간도리계단

-사다리계단

-정식계단

 

8. 조적조 계단 : 돌, 벽돌, 블록 등 재료를 사용해서 쌓은 것이다

조적조의 재료

-벽돌조 계단

-블록 계단 : 속 빈 콘크리트 블록을 축조한 구조물을 블록구조라고 하며, 벽돌구조와 같은 방법으로 벽체를 구축하는 조적식 구조법

-석조 계단:순수하게 석재로만 이루어지는 계단은 주로 옥외에 사용되며 화강암, 안산암 등의 강도가 좋고 미관이 수려한 재료를 가공하여 사용한다. 시공방법은 다짐이 된 토사나 콘크리트 바탕위에 석재를 겹쳐 쌓아 계단을 형성한다.

 

9.철제 계단

-달아맨 계단

-나선형 계단

-사다리 계단

 

10. 철골조 계단 : 주요 구조부재(스테어앵글, 디딤판, 옆판)만 철골로 사용하고, 디딤판을 와이어 메시와 모르타르를 용하여 마감한 구조이다