▶ 초고층 건축물의 등장

세계적으로 이름난 초고층 건축물들을 살펴보면 1989년에 건립된 홍콩의 「중국은행 타워( Bank of China Tower)」는 369m이며,말레이지아의 수도인 쿠알라룸푸르에 건립된 「KLCC(Kualar Lumper City Center)」는 450m로서 가장 높다. 400m가 넘는 세계적인 건축물을 살펴보면 1973년에 건립된 뉴욕의 World Trade 센타는 417m, 1974년도에 건립된 시카코의 Sears ToWer는 443m이다. 뉴욕에 있는 엠파이어 스테이트 빌딩은 381m다. 앞으로 이 보다 더 높은 건축물들이 건축될 것이다.

최근 건립되는 고층 건축물 대부분이 철골조로 올라가고 있으며, 최근에는 철골조 아파트도 등장하고 있다. 철골은 창고나 공장용의 건축물에도 유용하게 사용되고 있다. 기둥간의 거리를 최대한 넓게 하여 공간을 유효하게 사용할 수 있는 장점이 있기 때문이다.

경량 철골조도 다양하게 연구되어 단독주택 등 소규모 건축물의 건축자재로 사용되고 있으며 5층 규모의 아파트도 가능하다고 한다. 초기 공사비가 다소 높은 게 흠이긴 하지만 철골의 사용 범위가 늘어날 것임은 분명하다.

▶ 철강재의 조건

철골 건축물을 공사하는 방법에 따라 구분하면 순수한 철골 구조와 철골과 철근 콘크리트를 혼합한 구조 등이 있다. 철강재는 공장에서 생산되는 것이므로 강도나 규격에 있어서 비교적 안심해도 되지만 현장에 반입된 철강재가 형상이 반듯한가, 심한 흠은 없는 가를 확인해야 한다.

▶ 철골공사의 가공제작 방법

철골공사는 현장에서 제작 조립할 수 있지만 중량의 구조물을 다루기가 쉽지 않고 정밀한 작업도 어려우므로 일부는 공장에서 가공제작하여 운반하고 현장에서 조립하는 방법을 많이 이용한다. 철골구조의 조립은 리벳이나 볼트를 사용하며 용접을 선택하는 경우도 있다.

철골조의 작업과정을 살펴보면 다음과 같다.

① 먼저 설계도에 의하여 실물 크기의 원척도(原尺圖)를 작성한다. 원척도에서는 높이,총 연장, 스팬(Span), 강재치수, 형상, 물매, 리벳의 수와 간격, 공장 리벳과 현장 리벳의 구별 등을 도면에 표시한다. 강재에 비틀림 등의 하자가 있는 경우는 미리 이를 바로 잡는다.

② 다음은 철강재 위에 원척도를 맞추고 절단할 위치와 구멍 뚫기의 위치 등을 표시한다.

③ 철재를 자르고 구멍을 뚫으며, 구부리거나 꺽기 등의 필요한 작업을 행한다.

④ 보울트 구멍이나 리벳 구멍을 뚫고 각각의 부재를 가조임 보울트로 미리 조립한다

⑤ 가조립된 부재에 리벳 접합이나 용접을 한다.

⑥ 그 다음은 방청재 등을 발라서 검사를 받아 현장으로 운반하면 된다.

⑦ 현장에 들어온 조립 부재는 운반 도중에 혹시 구부러졌거나 비틀린 경우 이를 수정한 다음 세우기 순서에 따라 부재를 정리해 둔다.

▶ 현장에서의 철골 세우기

철골부재는 워낙 무거워 이를 세우기 위해서는 진 포울(jin pole), 가이 데릭(guy derrick) , 타워 크레인(tower crane)등의 기계를 이용하여야 한다. 현장에서 타워 크레인 등을 설치할 위치와 시기 등에 대해 사전에 공정계획을 면밀히 검토한 다음에 시행해야 한다. 철골부재를 세울 때는 보울트로 가조임을 하면서 진행한다. 여기에 사용되는 보울트는 인장력 및 전단력(剪斷力: 어떤 부재를 칼로 자르듯이 잘라지는데 까지 견디는 힘)에 강한 고력보울트(Hight-tension bolt)가 사용된다. 세우기가 끝나면 전체적으로 수정을 보고 난 후 본조임 보울트로서 고정한다. 구조체가 고정된 상태에서 나머지 보울트로 조이면 조립은 끝이 난다.

고력보울트 대신에 리벳치기를 하는 경우가 많다. 리벳을 800℃에서1,100℃ 정도로 달군다음 부재의 구멍에 끼우고 특수기계로 쳐서 머리를 만들어 결합시키는 공정을 말한다. 리벳을 치고나면 검사를 하는데 헐거운 것이라던가 리벳머리가 갈라진 것, 모양이 부정확 한것 등은 다시 리벳을 쳐야 한다. 리벳치기는 볼트 조임보다 공사소음이 많아 인근과의 민원이 발생할 우려가 많다. 적당한 방음시설과 새벽이나 야간에는 소음공사를 하지 않아야 한다.

철골공사는 물을 사용하지 않기 때문에 공기를 절약할 수 있을 뿐더러 도심의 부족한 공간에서도 공장 조립품을 이용하는 관계로 작업을 유효하게 진행시킬 수가 있다. 그러나 철골을 사용할 경우 공사비가 추가된다는 점이 있으므로 경제성을 검토해야 할 것이다.


* 발췌 : 윤혁경의 건축법 해설 (http://www.archilaw.org)