본문내용
1. 서론
1.1. 철골구조의 정의
철골구조는 공장에서 제련, 성형된 구조부재를 리벳, 볼트 또는 용접 등의 방법으로 접합하여 하중을 지지할 수 있도록 만들어진 구조체이다. 이는 강도와 내구성이 뛰어나 고층건물이나 대형구조물 등에 널리 사용되고 있다."
1.2. 철골구조의 장단점
철골구조의 장단점은 다음과 같다.
철골구조의 장점은 고강도, 소성변형능력, 세장한 부재 가능이다. 철골은 다른 구조재료보다 강도가 커서 자중을 줄일 수 있으며, 강재는 인성이 커서 상당한 변위에도 견딜 수 있다. 또한 인장응력과 압축응력이 거의 같아서 세장한 구조부재가 가능하고, 압축강도가 콘크리트의 약 10~20배로 커서 단면이 상대적으로 작아도 된다.
그러나 철골구조의 단점도 있다. 처짐 및 진동을 신중하게 고려해야 하고, 단면에 비해 부재가 세장하여 좌굴하기 쉽다. 또한 열에 의한 강도저하가 크므로 내화피복이 필요하며, 응력반복에 의한 강도저하가 심하다. 관리비 증대도 단점으로 볼 수 있다.
종합적으로 철골구조는 고강도, 소성변형능력, 세장한 부재 가능 등의 장점이 있지만, 처짐, 좌굴, 내화성, 피로 등의 단점도 존재한다. 이러한 장단점을 고려하여 철골구조의 설계와 시공이 이루어져야 할 것이다.
1.3. 강재의 제법 및 종류
강재의 제법 및 종류는 다음과 같다.
강재의 제법은 제선, 제강, 성형의 과정을 거치는데, 제선 과정에서는 철광석으로부터 선철을 뽑아내고, 제강 과정에서는 선철의 성질을 변화시켜 강재를 만들거나 고철을 전기로에서 용융시켜 강재를 제조한다. 성형 과정에서는 제강 과정을 통해 얻은 강재를 일정한 형태와 단면 성능을 갖는 부재로 만든다.
화학적 성질에 따른 구조용 강재의 분류를 보면, 탄소강, 구조용 합금강, 열처리강, TMCP강 등으로 나눌 수 있다. 탄소강은 가격이 싸고 성질이 비교적 우수하여 가장 널리 이용되는 강재이다. 탄소량이 증가하면 강도는 증가하지만 인성은 감소한다. 구조용 합금강은 탄소강의 단점을 보완하기 위해 합금원소를 첨가한 강재이다. 열처리강은 담금질과 뜨임의 열처리를 통해 고강도를 얻은 강재이고, TMCP강은 제어 열처리를 통해 용접성과 내진성이 우수한 고강도 후판 강재이다.
이와 같이 강재의 화학적 성분에 따라 강도, 인성, 용접성 등 다양한 특성이 달라지기 때문에, 구조물의 사용 목적과 환경에 맞는 적절한 강재를 선택하는 것이 중요하다.
2. 본론
2.1. 철골구조의 구조형태
2.1.1. 강접골조
강접골조는 기둥과 보가 강접합되어 있어 횡방향에 대한 강성이 큰 구조로, 접합부가 강접되어 있기 때문에 휨모멘트에 견딜 수 있는...
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