내화구조 성능기준 (1) 두께 - 구조를 이해하면 외우기 쉽다

내화구조 성능기준 (1) 두께 - 구조를 이해하면 외우기 쉽다

프리캐스트 철근콘크리트 구조

1. 내화구조 성능기준 두께

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내화구조 성능기준에 만족하려면 철근 혹은 철골로 열이 전달되는 것을 막아야 한다. 그래서 건축법에는 내화구조 성능기준에 두께 기준을 정해두었다. 

소방기술사 시험에서 단골로 출제되며, 방화구획 등 다른 개념과 엮어서 쓸 곳도 많아서 잘 알아두어야 한다. 무작정 암기하는 방벙도 있지만 건축구조를 조금이라도 이해하면 외우기가 수월하다. 필자도 건축에 건자도 모르기에 학원에서 수업을 들으며 배운 내용을 정리하였다. 

구분 (단위: cm)		벽	외벽	기둥	바닥	보	지붕	계단
(1)철근콘크리트 (2) 철골철근콘크리트		10	7	O	10	O	O	O
철골기본 구조	(3) 콘크리트 (4) 철망모르타르 (5) 콘크리트블록, 벽돌	-	-	5	-	5	-	-
철재보강	콘크리트블록조 벽돌조 석조	4	3	6	5	6	-	-
	유리블록, 망입유리	5	4	7	-	-	-	-

위 표는 내화구조 성능 두께기준을 나타낸 표이다.

위 표를 시험에서 외워서 써야한다. 그러려면 왼쪽에 있는 철근 콘크리트, 철골철근콘크리트, 철골기본 구조 등 단어를 이해하는 게 좋다. 

 

2. 철근콘크리트 - RC조 (Reinforeced Concrete)

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철근콘크리트

우리가 많이 보는 빌라 같이 3~4층 건물과 같이 층수가 낮은 건물은 철근콘크리트 구조를 사용한다. 철근콘크리트는 철근으로 기본 골격을 만들고 거푸짚을 쌓아 철근에 콘크리트를 타설하는 형태로 시공된다. 

콘크리트의 약한 인장력을 철근이 보완해준다. 콘크리트와 철근은 열팽창률이 거의 똑같이 때문에 (상온에서) 구조적 특성이 매우 뛰어나다. 

최근에는 고층 건축물이 늘어나기 때문에 기둥 두께를 줄이면서도 강도를 키운 철골철근콘크리트를 많이 사용한다. 

 

 

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3. 철골철근콘크리트 - SRC조 (Steel Formed Reinforced Concrete)

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SRC조라고도 하며 (여기서 조는 구조할 때 조를 뜻한다) 철골(H빔)을 기본 골격으로 주변에 철근을 시공하여 거푸집을 이용해 콘크리트를 타설한다. 

최근에 가장 많이 사용되는 시공방식이며 특히 고층 건축물에 사용된다. 

 

 

4. 철골기본 구조 - 콘크리트, 철망모르타르, 콘크리트블록, 벽돌

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철골조라고도 부른다. (철로 된 뼈(골)로 구성한 구조)

철골조는 위의 그림에서와 같이 철근은 없고 H빔으로 기본 골격을 구성하고 콘크리트로 철골주위를 감싸도록 시공한다. 철근이 들어가지 않기 때문에 

 

철골기본 구조는 철골 주위에 어떤 재료를 덧붙이냐에 따라 콘크리트, 철망모르타르, 콘크리트블록, 벽돌 등으로 나뉜다.

1) 철골콘크리트: 철골(H빔) 주위에 콘크리트를 타설

2) 철골철망모르타르: 철골 주위에 철망을 두르고 모르타르를 칠한다 (모르타르는 구조적 내력이 약해 하중을 많이 받는 곳에는 사용하지 않는다)

3) 철골콘크리트블록: 철골에 미리 만들어진 콘크리트블록을 주위에 쌓아 시공

4) 철골벽돌: 철골 주위에 벽돌을 쌓아 철골을 보호하는 형태

콘크리트블록

참고 - 콘크리트와 모르타르의 차이

시멘트는 콘크리트와 모르타르의 원료가 되는 재료

시멘트만으로 우리가 아는 콘크리트 느낌이 나지만 강도가 약해 모래, 자갈 등을 섞는다.

이렇게 만들어지는 것이 모르타르와 콘크리트이다.

 

모르타르 -  시멘트:모래 = 1:3 정도 > 접착 미장용으로 사용

콘크리트 - 시멘트와 모래,물에 자갈을 섞어 만듬 (골재가 커진 만큼 강도도 강해짐)> 구조용으로 사용

 

5. 철재보강 콘크리트블록조, 벽돌조, 석조

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철재보강 형태

철재보강의 경우에는 말 그대로 철재를 보강정도만 한 것이다. 주요 뼈대는 콘크리트블록, 벽돌이 구성한다. 구조적으로 그리 튼튼하지 않기 때문에 높은 건축물에는 거의 사용되지 않는다. 참고 정도로만 해두면 좋을 듯 싶다.

 

6. 마무리하며

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구분 (단위: cm)		벽	외벽	기둥	바닥	보	지붕	계단
(1) 철근콘크리트 (2) 철골철근콘크리트		10	7	O	10	O	O	O
철골기본 구조(철골조)	(3) 콘크리트 (4) 철망모르타르 (5) 콘크리트블록, 벽돌	-	-	5	-	5	-	-
철재보강	콘크리트블록조 벽돌조 석조	4	3	6	5	6	-	-
	유리블록, 망입유리	5	4	7	-	-	-	-

이렇게 건축구조에 대한 약간의 개념만 알아도 위 표를 외우기가 훨씬 수월하다. (빨간색으로 표시된 부분 정도만 암기해도 충분하다)

 

철근콘크리트와 철골철근콘크리트가 가장 구조적 내력이 좋고 조밀한 콘크리트 타설로 내화성이 뛰어나다. 그래서 주요 구조부 대부분에 사용될 수 있다. 

철골조는 기둥, 보에만 사용할 수 있다. 

철재보강은 철골조보다는 다양한 구조부에 사용할 수 있으나 고층에는 적절하지 않으므로 요즘에는 잘 사용되지 않는다. 

 

이렇게만 개념을 정리해도 쉽게 암기할 수 있을 것이다. 필자도 이번에 강의를 들으며 처음 알게되었다. 그 전에는 계속 무작정 암기만 했는데, 구조를 이해하니 쉽게 외워졌다. 이제 숫자만 어느정도 외우면 될 듯 하다.