철강 건축 자재 철강을 주성분으로 하여 제련, 압연, 용접, 냉간 굽힘 등의 공정을 거쳐 가공, 성형되어 건축물이나 구조물의 주요 구조물이나 인클로저 시스템에 사용되는 각종 재료의 총칭을 말한다. 그들은 전통적인 벽돌, 목재 및 석재 재료를 능가하여 현대 건설 산업의 핵심 기둥이 되었습니다.
핵심 멤버는 다음과 같습니다:
구조강 : 열간압연 H형강, I형강(I형강), 앵글강, 채널강, 사각/직사각형관(박스형강), 원형강관, 강판 등 건물의 뼈대(보, 기둥, 트러스)를 구성하는 강재.
철근 : 나사형 철근, 일반 원형 철근 등을 콘크리트에 매립하여 철근 콘크리트를 형성하여 인장 강도를 크게 향상시킵니다.
냉간 굽힘 얇은 벽 강철: 얇은 강판을 C자형, U자형, Z자형 및 기타 단면으로 냉간 굽혀서 경량 강철 구조물(예: 저층 주거용 건물, 메자닌) 및 2차 구조물에 사용됩니다.
강판/금속판: 바닥 데크(골판형 강판), 벽/지붕 인클로저 시스템(컬러 강판, 샌드위치 패널)에 사용됩니다.
커넥터: 고강도 볼트, 용접 재료, 연결 플레이트 등을 사용하여 구조의 무결성과 안정성을 보장합니다.
핵심 기능:
우수한 강도와 가벼운 무게: 매우 높은 강도 대 무게 비율로 인해 넓은 경간과 높은 간격을 가진 건물을 건설할 수 있어 기초 하중을 줄일 수 있습니다.
균질성 및 신뢰성: 재료가 균일하고 기계적 특성이 안정적이며 생산 공정의 품질 관리가 엄격하고 설계 계산 결과가 신뢰할 수 있습니다.
우수한 플라스틱 인성: 막대한 에너지(예: 지진 및 풍하중)를 흡수할 수 있으며 갑작스러운 부서지기 쉬운 파손이 발생하지 않습니다.
공장 조립식 및 효율적인 조립: 부품은 공장에서 정밀하게 조립식으로 제작되며 현장에서 볼트 연결이나 용접이 빨라 공사 기간이 크게 단축됩니다.
친환경적이고 지속 가능함: 재활용성이 높고(재활용률이 95% 이상에 도달할 수 있음) 건설 오염이 낮습니다(주로 건식 운영).
유연한 설계 및 자유로운 모델링: 강력한 가소성, 복잡하고 새로운 건축 형태 및 넓은 공간 요구 사항을 쉽게 달성할 수 있습니다.
1. 철강 건축자재를 선택하는 이유는 무엇입니까?
많은 건축 자재의 경쟁에서 철강 재료가 눈에 띄고 그 장점은 대체할 수 없습니다.
탁월한 경제적 이점:
짧은 건설 기간 = 빠른 자본 회수: 조립식 및 조립 건설 속도는 기존 콘크리트 구조물을 훨씬 능가하여 많은 시간과 인건비를 절약하고 프로젝트를 조기에 투입하여 이익을 창출합니다.
전체 비용 절감: 구조적 자중 감소로 기초 비용이 절감됩니다. 공장 생산은 현장 폐기물을 줄입니다. 이후의 유지관리 비용은 상대적으로 낮습니다. 높은 공간 활용도(큰 기둥 그리드, 작은 빔 및 기둥 섹션).
장기적인 가치: 강력한 내구성으로 개조 빈도가 줄어들고, 사용 수명이 길고 잔존 가치가 높습니다(재활용 가능).
최고의 성능 이점:
안전하고 신뢰할 수 있음: 고강도 및 높은 연성은 뛰어난 내진 및 내풍성을 제공하므로 지진이 발생하기 쉬운 지역과 태풍 지역에 이상적인 선택입니다.
안정적이고 제어 가능한 품질: 공장 생산 환경은 엄격하고 품질 검사 표준은 높으며 부품의 정확성이 보장됩니다.
대경간 및 대공간 : 기둥이 없거나 적은 대경간 구조물(체육관, 공장, 전시장 등)을 쉽게 구현합니다.
변형 및 확장이 용이함: 구조 시스템이 명확하여 나중에 보강하거나 바닥을 추가하거나 공간을 다시 분할하는 데 편리합니다.
지속 가능한 개발을 위한 친환경 선택:
순환 경제 모델: 강철은 현재 재활용률이 가장 높은 재료 중 하나입니다. 성능 저하 없이 거의 무한히 재활용할 수 있어 건설 폐기물과 자원 소비를 크게 줄일 수 있습니다(세계철강협회 데이터에 따르면).
낮은 탄소 배출량: 생산 에너지 소비는 높지만 긴 수명, 재활용성 및 조립식 구조로 현장 에너지 소비 및 배출량을 줄여 전체 수명 주기의 탄소 배출량을 경쟁력 있게 만듭니다. 전기로 고철을 사용하는 짧은 공정으로 탄소 배출을 더욱 줄일 수 있습니다.
현장 오염 감소: 건식 작업이 주요 방법으로 소음, 먼지 및 습식 작업 폐수의 환경 오염을 크게 줄입니다.
녹색 기술과 호환 가능: 강철 프레임은 태양광 패널 및 녹색 지붕과 같은 에너지 절약 기술을 통합하기 위한 이상적인 플랫폼입니다.
설계 및 시공 유연성:
형태의 자유: 건축가의 무제한적인 창의성을 실현하고 많은 상징적인 건물(예: 새 둥지 경기장 및 에펠탑)을 만듭니다.
조립식 및 조립식: 건물 산업화의 발전 방향에 부합하는, 날씨의 영향을 덜 받고 품질 및 공사 기간 관리가 더 나은 고도로 산업화된 건축 방법입니다.
높은 정밀도: 공장 생산을 통해 건설 현장에서 정확한 부품 치수와 작은 조립 오류가 보장됩니다.
2. 철강 건재의 주요 응용분야
강철 재료의 강력한 적응성은 모든 종류의 건설 프로젝트에 나타납니다.
산업용 건물:
공장/작업장: 단층 또는 다층 공장에 선호되는 구조 형태입니다. 넓은 스팬과 넓은 공간은 생산 장비 및 조립 라인의 레이아웃을 충족합니다.
창고/물류 센터: 강철 구조물은 화물 보관과 효율적인 순환을 촉진하기 위한 넓은 높이와 기둥 간격을 위한 완벽한 솔루션입니다.
중공업 시설: 발전소, 정유소, 화학공장의 프레임, 장비 플랫폼, 파이프 지지대 등.
상업 및 공공 건물:
대형 쇼핑몰/쇼핑센터: 고객 유치를 위해서는 넓고 유연한 내부 공간이 필요합니다.
사무용 건물/고층 건물: 코어 튜브 철골 결합 구조는 현대 초고층 건물(예: 상하이 타워)의 주류 형태입니다.
경기장/컨벤션 및 전시 센터: 초대형 경간 지붕과 방해받지 않는 스탠드를 구현하여 충격적인 공간 경험(예: 새 둥지 및 대형 공항 터미널)을 제공합니다.
학교/병원/공항/교통 허브: 빠른 건설, 낮은 간섭 및 유연한 공간 레이아웃이 필요합니다.
인프라:
교량: 장경간교량(현수교, 사장교)의 주케이블, 주탑, 교량상판은 핵심 구성요소입니다. 중소 경간 강철 교량의 사용이 점점 더 널리 사용되고 있습니다.
타워 마스트 구조물: 전력 타워, 통신 타워, 풍력 터빈 타워 등
해양 플랫폼: 해양 석유 시추 플랫폼의 주요 구조입니다.
신흥 및 다층 분야:
다층 건물: 사무실 건물, 아파트 건물, 호텔(특히 모듈형 건물)에 경강 용골 시스템의 적용이 빠르게 증가하고 있습니다.
저층 및 주거용 건물:
가벼운 강철 빌라/주거: 냉간 굽힘 얇은 벽의 가벼운 강철 용골 시스템, 빠른 시공, 우수한 단열 및 에너지 절약 성능, 탁월한 내진성.
다층 철골 구조 주거용 건물: "노동력 부족"을 해결하고 건물의 품질과 산업화 수준을 향상시키기 위해 점차적으로 홍보합니다.
특수구조물 : 송전탑, 조각품, 임시건물(이동주택, 무대) 등
3. 자주 묻는 질문(Q&A)
Q: 철골구조 건물은 철근콘크리트 건물보다 비싸나요?
A: 일반화할 수는 없습니다. 초기 자재 비용은 약간 높을 수 있지만 종합적인 비용(단축된 건설 기간으로 인한 재정 및 관리 비용 절감, 기본 비용 감소, 높은 공간 활용으로 인한 이점, 낮은 장기 유지 관리 비용, 회수 가능한 가치 등)을 고려하면 강철 구조물은 일반적으로 특히 대규모 산업, 상업 및 건설 기간에 민감한 프로젝트에서 상당한 경제적 이점을 갖습니다.
Q: 강철이 녹이 슬거나 부식되기 쉬운 경우 어떻게 해야 합니까?
A: 이는 예방 및 통제가 가능합니다. 현대 강철 구조물은 다양한 보호 조치를 채택합니다.
표면 전처리: 녹을 지정된 수준까지 제거하기 위한 샌드블라스팅.
장기 부식 방지 코팅: 스프레이 프라이머, 중간 페인트, 탑코트(에폭시 아연이 풍부한 프라이머 에폭시 운모철 중간 페인트 폴리우레탄 탑코트 등), 환경 부식 수준에 따라 코팅 시스템 및 두께를 설계합니다.
용융 아연 도금: 열악한 환경의 소형 부품이나 부품에 매우 효과적입니다.
내후성 강철: 특정 대기 조건에서 안정적이고 조밀한 녹 층이 형성되어 기판을 보호하므로 페인팅 및 유지 관리가 필요하지 않습니다(종종 노출된 구조물에 사용됨).
음극 보호: 수중 또는 지하 구조물(예: 해양 플랫폼 파일 기초)에 사용됩니다. 표준 설계, 세심한 시공, 정기적인 검사 및 유지보수를 통해 철골 구조물의 장기적인 서비스를 보장할 수 있습니다.
Q: 강철은 불에 강한 재질이 아닙니다. 화재가 발생하면 어떻게 해야 하나요?
A: 강철은 불연성이지만 고온(약 550°C 이상)에서는 강도가 급격히 떨어집니다. 따라서 화재 예방은 철골 구조 설계에 있어 필수 요구 사항입니다. 일반적인 방법은 다음과 같습니다.
난연성 코팅: 팽창성(화재 시 팽창하여 절연 탄소층 형성) 또는 비팽창성(두꺼운 단열재) 난연성 코팅.
내화 보드 포장 : 석고 보드, 규산 칼슘 보드, 암면 보드 등
콘크리트/모르타르 포장: 보호층을 형성합니다.
물로 채워진 구조물(워터자켓).
과학적 설계 및 시공을 통해 철골 구조물의 내화 한계는 건축 화재 방지 규정의 요구 사항을 완전히 충족할 수 있습니다.
Q : 철골 건물의 방음 및 단열 효과가 좋은가요?
A: 강철 자체는 우수한 열 전도체(빠른 열 전도)이지만 강철 구조물 건물의 단열 및 방음 성능은 주로 인클로저 시스템 및 충전재(예: 벽/지붕 단열 울, 샌드위치 패널, 내부 및 외부 벽 장식 패널, 바닥 방음 구조)에 따라 달라집니다. 현대 강철 구조 시스템은 단열층의 합리적인 설계, 파손된 교량 기술(열교 차단)의 사용, 고성능 방음재 충진 및 기타 조치를 통해 전통적인 건물의 편안함 요구 사항을 완전히 충족하거나 심지어 초과할 수 있습니다. 그라스울이나 암면을 채운 가벼운 강철 용골벽은 단열 및 차음이 뛰어난 구조입니다.
Q: 철구조물은 주거용으로 적합한가요?
A: 매우 적합하며 향후 개발 방향 중 하나입니다.
가벼운 강철 용골 시스템은 우수한 내진성, 빠른 건설, 에너지 절약 및 환경 보호, 유연한 공간 등의 장점으로 저층 빌라, 농촌 주택, 아파트, 모듈형 주택, 재해 후 재건축 등에 널리 사용됩니다.
다층 철골 주거용 건물의 기술은 성숙되어 해외에서 널리 사용되고 있으며 중국에서도 적극적으로 홍보되고 있습니다. 장점은 빠른 건설 속도(기존 건설보다 약 1/3 정도 짧음), 공장에서 생산되는 부품의 고품질, 높은 주택율, 우수한 내진 성능, 녹색 건물 및 산업화 건설(조립식 건물)의 구현이 더 쉽다는 점입니다.
철강 건축 자재는 비교할 수 없는 강도, 인성, 시공 속도, 설계 유연성 및 지속 가능성으로 현대 건축의 모습을 근본적으로 변화시켰습니다. 웅장한 랜드마크 건물부터 효율적이고 실용적인 산업 플랜트까지, 자연 해자를 가로지르는 다리부터 따뜻하고 편안한 집까지, 강철 구조물은 인간을 위한 더욱 안전하고 효율적이며 친환경적인 공간을 조용히 만들어가고 있습니다. 재료 과학, 제조 기술 및 디자인 개념의 지속적인 발전으로 인해 건물의 핵심 뼈대인 강철은 지속 가능한 미래 생활 환경을 형성하는 데 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다. 강철을 선택한다는 것은 건축의 강력하고 효율적이며 친환경적인 미래를 선택한다는 것을 의미합니다.
