전문 철강 건물 제조업체로서 우리는 다음 분야에서 고성능의 다양한 철강 구조 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 철강 구조물 제조 . 이 유형의 제품의 핵심 공통점은 우수한 하중 지지력, 신속한 시공 특성 및 지속 가능성의 이점에 있으며 산업 플랜트, 보관 센터, 상업 시설 및 공공 건물에 널리 사용됩니다. 강철 구조물 제조의 주요 특징은 다음과 같습니다: 고강도 강철을 사용하여 경량 설계를 달성하여 기초 비용을 크게 절감합니다. 정밀한 조립을 보장하고 건설 기간을 50% 이상 단축하는 조립식 부품; 부식방지 코팅과 내진구조 설계를 통해 50년 이상의 사용수명을 보장합니다. 선도적인 철강 건물 제조업체로서 디지털 모델링과 자동화된 생산 기술을 통합하여 고객에게 설계부터 설치까지 원스톱 맞춤형 서비스를 제공하고, 화재 예방, 에너지 절약, 대형 스팬 등의 다양한 요구를 충족하며 현대 건물의 효율성과 신뢰성 표준을 재정의합니다.

철강구조란 철강(주로 강판, 철강 형강 등)을 용접, 볼트 체결 등으로 구성하는 엔지니어링 구조 시스템으로, 현대 건축물, 교량, 산업 시설 및 기타 분야의 핵심 지원 기술 중 하나입니다.

1. 핵심 재료 특성 : 강철의 우수한 성능
고강도 및 경량:
강철은 중량 대비 강도 비율이 매우 높습니다. 즉, 동일한 하중을 견딜 때 강철 구조 구성 요소의 단면적이 더 작고 무게도 가볍습니다. 이를 통해 강철 구조물을 더 넓은 공간에 쉽게 확장하고 기초 부담을 줄이며 운송 및 호이스팅 비용을 줄일 수 있습니다.
일반적인 지표: 일반 건축 구조용 강철(예: Q355)의 항복 강도는 일반적으로 콘크리트보다 훨씬 높은 345MPa 이상입니다.
뛰어난 연성 및 인성:
강철은 항복점에 도달한 후 즉시 파괴되지 않고 상당한 소성 변형을 겪을 수 있으며 연성이 좋습니다.
낮은 온도나 충격 하중 하에서도 고품질 강철은 파괴에 저항하는 능력, 즉 높은 인성을 유지할 수 있습니다(예: 충격 테스트를 통해 보장). 이 두 가지 점이 철구조물의 우수한 내진성능의 핵심이다.
균일한 소재, 안정적이고 신뢰할 수 있는 성능:
현대 철강 산업에서 생산되는 강철은 재료가 매우 균일하고 기계적 특성이 안정적이므로 계산 가정을 더 잘 충족하고 설계 결과의 신뢰성을 높일 수 있습니다.
효율적인 공장 사전 제작:
부품은 주로 높은 수준의 자동화(공장 사전 제작)를 통해 공장에서 정밀하게 절단, 구멍 뚫기 및 용접되며, 품질 관리가 용이하고 효율성이 높으며 날씨의 영향이 거의 없습니다.
모듈식 잠재력이 뛰어나고 복잡한 구조를 쉽게 분해하고 조립할 수 있습니다.
재활용성 및 지속 가능성:
스틸은 100% 재활용이 가능한 소재로, 소재 성능 저하 없이 재활용률이 높으며, 이는 그린빌딩과 순환경제 개념에 부합한다.

2. 주요 구조 형태 및 적용 시나리오
프레임 구조:
구성: 보(수평 하중 지지)와 기둥(수직 하중 지지)은 강체 노드(용접, 볼트)로 연결됩니다.
특징: 유연한 공간 레이아웃과 강력한 측면 변위 방지 능력.
적용분야: 고층/초고층 건물(코어 튜브 철골 구조 프레임), 사무실 건물, 쇼핑몰, 체육관, 산업 플랜트(다층/단층), 격납고.
트러스 구조:
구성: 끝부분이 경첩으로 연결되거나 단단히 연결된 직선 막대(코드, 웹)로 구성된 평면 또는 공간 격자 시스템입니다.
특징: 힘은 주로 축방향 힘(인장/압축)이며 재료 활용 효율이 매우 높으며 넓은 범위에 걸쳐 있을 수 있습니다.
적용 분야: 대형 지붕(체육관, 전시 센터), 교량(트러스 교량), 타워(송전탑, 크레인), 무대 조명 랙.
그리드/네트 쉘 구조:
구성: 다수의 로드(강관, 강철 단면)가 특정 그리드 규칙(평면 그리드 또는 곡선형 네트 쉘)에 따라 노드로 연결됩니다.
특징: 탁월한 공간력 성능, 큰 전체 강성, 가벼운 무게, 풍부하고 아름다운 모양.
적용 분야: 대형 경기장(돔), 공항 터미널, 고속철도역 캐노피, 대형 전시장, 특수 형태의 건물 지붕.
인장 구조(강철 구조 지지 필요):
구성 : 고강도 강철 케이블이나 인장봉을 사용하여 철구조물 뼈대(마스트, 아치, 링빔) 지지부 하부에 프리스트레스를 가하여 안정된 형상을 형성합니다.
특징: 구조는 매우 효율적이고 가볍고 투명하며 초대형 스팬으로 복잡한 모양을 얻을 수 있습니다.
적용 분야: 케이블 돔, 대형 케이블/사장 구조물 지붕, 멤브레인 구조 지지 시스템.
아치 구조:
구성: 주로 축방향 압력을 견디는 곡선형 구조입니다.
특징: 재료의 압축 특성을 최대한 활용할 수 있고 강력한 스패닝 능력과 아름다운 외관을 가지고 있습니다.
적용 분야: 교량, 대형 건물 입구/아트리움, 산업용 탱크탑.

3. 주요 설계 프로세스 및 핵심 사항
계획 및 개념 설계:
구조 시스템(프레임? 트러스? 그리드?)을 결정하고 건축 기능, 경간, 하중, 경제성 및 시공 타당성을 고려합니다.
주요 구성 요소의 크기에 대한 예비 추정입니다.
부하 분석:
영구 하중: 구조물 자체 중량, 고정 장비 중량.
가변 하중: 바닥 활하중, 지붕 활하중(적설 하중/유지 관리 하중), 풍하중(매우 중요), 지진 작용(매우 중요), 크레인 하중, 온도 작용 등
하중 조합: 사양 요구 사항에 따라 동시에 나타나는 다양한 하중의 가장 불리한 조합을 고려합니다.
구조 분석 및 계산:
구조 역학 원리와 유한 요소 소프트웨어(예: SAP2000, ETABS, Midas, Tekla Structures 등)를 사용하여 내부 힘(굽힘 모멘트, 전단력, 축력)과 변형(변위)을 계산합니다.
안정성 분석: 특히 중요합니다! 전체구조물(측면변위)과 구성요소(축압축, 굽힘요소)의 좌굴안정성에 주목합니다(1차 탄성, 2차 P-Δ해석).
구성 요소 디자인:
강도 설계: 다양한 내부 힘 조합 하에서 부품 단면 응력(인장, 압축, 굽힘, 전단, 비틀림 및 이들의 조합)이 사양 요구 사항(예: 한계 상태 설계 방법)을 충족하는지 확인합니다.
강성 설계: 비구조적 구성요소의 편안함과 안전성을 보장하기 위해 허용 범위 내에서 구조적 변형(예: 보 처짐, 기둥 측면 변위)을 제어합니다.
노드 디자인: 가장 중요한 것! 노드는 내부 힘을 전달하는 핵심 부품입니다. 설계에서는 강도, 강성 및 연성의 요구 사항을 충족하기 위해 굽힘 모멘트, 전단력 및 축력을 전달하는 경로를 명확하게 정의해야 합니다. 공통 노드 형태: 용접 노드(강체 연결), 고강도 볼트 노드(힌지 또는 반강체 연결), 볼트 용접 혼합 노드. 설계는 표준 구성 요구 사항을 충족해야 합니다.
연결 설계: 구성 요소 간의 안정적인 연결을 보장하기 위한 구성 요소 설계의 확장입니다. 용접 크기나 볼트 수, 사양 및 레이아웃을 계산합니다.
내화 설계: 강철은 내화성이 낮습니다(임계 온도 ~550℃). 구성 요소가 지정된 내화 한계 요구 사항을 충족하도록 보호 조치(내화 코팅, 내화 보드 덮개, 콘크리트 포장, 수냉 시스템 등)를 취해야 합니다.
부식 방지 설계: 강철은 공기나 습한 환경에 노출되면 녹슬기 쉽습니다. 환경 부식 수준에 따라 장기 부식 방지 솔루션을 선택해야 합니다: 용융 아연도금, 스프레이 부식 방지 코팅(프라이머, 중간 페인트, 탑코트), 아크 스프레이 아연/알루미늄 등.
시공도면 심층설계(BIM적용):
설계도면을 바탕으로 세부부품 분할, 노드 상세설계, 자재목록 통계 등을 수행합니다.
BIM 기술(예: Tekla Structures)은 현대 심층 설계를 위한 핵심 도구로, 3D 모델링, 충돌 감지, 자동 도면 및 CNC 처리 데이터 출력을 실현하여 정확성과 효율성을 크게 향상시킵니다.

4. 제작 및 설치의 포인트
공장 제조:
자재검사 : 철강, 용접자재, 볼트 등은 적합인증서를 취득하고 필요시 재검사를 받아야 합니다.
로프팅 및 절단: 정확성을 보장하기 위해 CNC 절단이 사용됩니다.
구멍 만들기: CNC 드릴링 머신은 고정밀 볼트 구멍을 가공하는 데 사용됩니다.
조립 및 용접 : 특수 타이어 프레임에 작업하며, 용접 변형을 제어하기 위해 용접 공정 자격 사양(WPS)에 따라 엄격하게 용접을 실시합니다. 용접 후 필요에 따라 비파괴 검사(UT/RT/MT/PT)를 실시합니다.
교정: 용접 변형의 기계적 또는 화염 교정.
표면 처리 및 도장: 필요에 따라 녹 제거(Sa2.5 또는 St3 수준에 도달), 부식 방지 도료를 분사합니다.
사전 조립: 크기와 맞춤 정확도를 확인하기 위해 복잡한 노드 또는 운송 장치를 공장에서 사전 조립합니다.
현장 설치:
기초 수용: 내장된 앵커 볼트 또는 지지대의 위치 및 높이의 정확성을 보장합니다.
호이스팅 : 부품의 크기, 중량, 현장 여건에 따라 적절한 호이스팅 장비(타워크레인, 트럭 크레인, 크롤러 크레인) 및 방법(피스 호이스팅, 전체 리프팅, 슬라이딩, 잭킹)을 선택합니다.
측정 및 수정: 프로세스 전반에 걸쳐 기둥의 수직성, 수평성, 높이 및 빔의 전체 축 크기를 제어합니다. 토탈 스테이션, 경위의, 수준기와 같은 정밀 기기를 사용하십시오.
연결 및 고정:
고강도 볼트 연결: 초기 조임 및 최종 조임 규정(토크 방식 또는 앵글 방식)을 엄격히 준수하여 프리텐션이 표준을 충족하는지 확인하십시오. 마찰 표면 처리 및 보호가 필수적입니다.
현장 용접: 용접은 WPS에 따라 자격을 갖춘 용접공이 적절한 환경(방풍, 방수, 눈 방지)에서 수행해야 하며, 용접 후에는 필요에 따라 비파괴 테스트를 수행해야 합니다.
내화/부식 재코팅 : 운반 및 승강 시 코팅의 손상된 부분을 수리합니다. 난연코팅 시공은 시공 후 완료됩니다. (현장시공인 경우)

5. 장점과 과제
핵심 이점:
강도가 높고 무게가 가볍습니다(기초 비용 절감).
공장에서 사전 제작, 품질 관리 가능, 빠른 공사 속도(공사 기간 단축)
재활용 가능한 재료, 친환경 및 환경 친화적.
구성요소의 단면적이 작고 유효 공간이 넓습니다.
연성이 좋고 내진 성능이 뛰어납니다.
대형, 고층, 중량물, 복합형 건물에 적합합니다.
과제:
재료비: 철근의 단가는 일반적으로 콘크리트의 단가보다 높습니다(단, 전체적인 구조적 효율성과 공사기간 단축 등을 고려해야 함).
내화 요건: 화재 예방을 위해서는 추가 비용이 투자되어야 합니다.
부식 방지 요구 사항: 부식 방지 코팅은 정기적으로 유지 관리해야 합니다.
안정성 문제: 벽이 얇은 부품은 불안정하기 쉽기 때문에 설계 시 특별한 주의를 기울여야 합니다.
소음 및 진동 : 특정 하중(보도교 등)에서는 소음 문제가 발생할 수 있어 안락한 디자인이 요구됩니다.
높은 전문적 요구사항: 설계, 제조, 설치의 모든 측면에서 고품질 전문가와 엄격한 품질 관리가 필요합니다.

6. 고전적인 예
건물: 에펠탑(프랑스 파리), 엠파이어 스테이트 빌딩(미국 뉴욕), 타이페이 101(중국 대만), CCTV 본부 빌딩(중국 베이징), 상하이 타워(중국 상하이), 새 둥지(중국 베이징 국립 경기장), 시드니 오페라 하우스(호주 시드니 - 쉘 지지 구조).
교량: 금문교(미국 샌프란시스코 - 현수교), 홍콩-주하이-마카오 대교(중국 - 주요 철골 구조), Nanjing Dashengguan Yangtze River Bridge(중국 - 철제 트러스 아치 교량), Millau Viaduct(프랑스 - 교량 타워 및 교량 데크 철골 구조).
산업: 대형 제철소 건물, 화력발전소 주요 건물/보일러 철골, 대형 저장탱크(석유탱크, LNG 탱크), 해양 석유 플랫폼.

강철 구조물은 우수한 재료 특성, 높은 구조적 효율성, 빠른 건설 속도 및 환경 지속 가능성으로 인해 현대 엔지니어링 구조물에서 없어서는 안될 중요한 부분이 되었습니다. 초고층 건물부터 바다를 건너는 교량까지, 대규모 행사장부터 정밀 공장까지 철 구조물의 적용은 어디에서나 이루어지며 인간 건축의 경계와 가능성을 끊임없이 확장하고 있습니다. 성공적인 철강 구조 프로젝트는 재료 특성에 대한 깊은 이해, 합리적인 구조 선택, 정확한 설계 계산(특히 노드 및 안정성), 고품질 제조 및 정교한 설치 관리는 물론 화재 예방 및 부식 방지와 같은 핵심 링크에 대한 엄격한 제어에 달려 있습니다. 신소재 개발, 신공정(고장력강 적용, 로봇 용접, 3D 프린팅 탐색, BIM 심층 적용 등), 더욱 발전된 설계 이론을 통해 철구조물의 잠재력과 표현력은 계속해서 향상될 것입니다.