강재의 장단점

정의

강재는 철을 주성분으로 하는 균질한 구조재료다.

고강도, 연성, 인성, 가공성이 우수하다.

반면 부식, 화재, 좌굴에는 취약하다.

장점

강재는 단위중량당 강도가 커서 부재 단면을 줄일 수 있다.

연성은 파괴 전 큰 변형을, 인성은 소성변형으로 에너지를 흡수하는 능력을 뜻한다.

공장 제작 후 현장 조립이라 공기를 줄이고, 재료가 균질해 설계 가정과 잘 맞는다.

단점과 설계 대응

단점은 부식, 내화성 저하, 좌굴과 피로다.

부식은 도장과 방수로, 내화성은 내화 피복으로 막는다.

좌굴과 피로는 횡지지와 용접 상세 개선으로 대비한다.

강구조와 철근콘크리트

강구조와 철근콘크리트는 재료 특성과 시공 방식이 다르다.

강구조는 재료가 균질해 거동 예측이 쉽다.

철근콘크리트는 자중이 커서 장경간과 고층에서 불리하다.

자중 비교 예시

단위길이당 자중은 단위중량에 단면적을 곱해 구한다.

강재의 단위중량이 커도 단면적이 작으면 전체 자중이 줄 수 있다.

실제 설계는 휨강도, 처짐, 내화, 부식을 함께 검토한다.

정리

강재는 고강도와 인성이 장점이고, 부식과 내화성 저하가 단점이다.

단점은 내화 피복, 도장과 방수, 횡지지 같은 설계로 대비한다.

시험에서는 장점과 단점을 짝지어 쓰는 것이 핵심이다.

정답과 마무리

앞선 두 문제의 답은 강구조와 내화 피복이다.

재료 선택은 구조거동과 연결해 근거를 들어 답한다.