땅을 구입도 완료했고 건축사사무소에 건축설계를 의뢰하면 건축사가 가장 먼저 하는 질문이 바로 어떤 구조로 집을 짓고 싶냐는 것입니다.
집의 구조란 집의 뼈대를 말하는 것인데요, 이때 여러분이 선택할 수 있는 구조형식으로는 철근콘크리트 구조, 경량목구조, 중목구조, 경량철골구조, ALC블록 등이 있을 텐데요. 주택구조의 가장 흔한 방식이 철근콘크리트 구조이고, 그다음이 경량목구조, 경량철골구조 입니다.
각각의 장단점이 있기 때문에 어떤것이 좋다 나쁘다가 없으니 건축주의 현 상황과 입장에 맞게 잘 선택하시면 됩니다. 이번 시간에는 철근콘크리트 구조의 장단점에 대해 알아보겠습니다.
주택건축 철근콘크리트 구조의 특성
철근콘크리트 구조란 말 그대로 철근과 콘크리트가 결합된 구조입니다. 콘크리트는 인장력에 약하지만 압축력에 강해서 건물을 짓는 용도로 부족한면이 있습니다. 이를 인장력에 강한 철근이 보완해 주는 역할을 합니다.
무근콘크리트로 벽체를 만들었다고 가정하면, 압축력에 강한 콘크리트 벽체는 주택의 지붕 무게를 잘 견딜 것입니다. 하지만 옆에서 미는 충격에는 약한 면모를 보이기 때문에 쉽게 금이가고 부서지기 시작할 것입니다.
물론 두께를 엄청 두껍게 하면 보완이 되겠지만, 벽체 두께를 1m를 할 순 없는 것이지요. 경제성과 사용성 두 마리 토끼를 모두다 잡기 위해 철근이 콘크리트와 결합하게 되었습니다. 경제적이고 튼튼한 단면을 만들기 위해 콘크리트 단면적에 대한 철근비를 구하는 공식도 있습니다.
철근과 콘크리트의 열팽창계수
하필 왜 철근이냐면 콘크리트와 철근의 열팽창계수가 거의 동일하기 때문입니다. 따라서 온도변화에 철근과 콘크리트가 함께 늘었다 줄었다 하기 때문에 이 둘이 어긋나지 않고 잘 붙어있을 수 있는 것입니다.
정리하자면 압축력에 강하지만 인장력에 약하고 저렴한 콘크리트와 인장력을 보완하기 위해서 조금 사용되는 비싼 단가의 철근이 결합하여 우리가 사용할 수 있는 철근콘크리트라는것이 개발되게 된것입니다.
철근콘크리트 구조의 장점(수급의 용이성)
철근콘크리트 구조의 장점으로 재료의 수급이 용이하다는 것입니다. 길을 가다보면 종종 레미콘 믹서트럭을 볼 수가 있습니다. 믹서트럭이 다닌다는 것은 콘크리트 생산 공장이 인근에 있다는 뜻이지요. 콘크리트는 공장에서 1~2시간 이내에 타설을 해야한다는 시방 규정이 있기 때문에 인근에 공장이 없다면 사용할 수 없는 것입니다. 지역별로 최소 한 두개정도의 콘크리트 생산 공장이 있을 것입니다.
만약 콘크리트 생산 공장이 없다면 콘크리트 배치플랜트를 설치해서 모래, 자갈, 물, 시멘트 배합비를 참고하여 직접 콘크리트를 생산해야 합니다.
또한 운좋게도 우리는 철근의 수급도 용이합니다. 20세기 우리의 산업을 이끌었던 포스코나 현대제철 같은 거대한 철강사 덕분에 철근을 상대적으로 저렴한 단가에 구할 수 있는 것입니다. 그런 이유로 우리나라는 철근콘크리트로 지어진 주택이 많아지게 된 것입니다.
철근콘크리트 구조의 장점(공간 활용)
또 하나의 장점으로는 철근콘크리트 구조체는 실내 공간을 크게 뽑을 수 있다는 것입니다. 오피스로 사용되는 빌딩들을 보면 기둥과 보형식의 철근콘크리트로 만들어진 건물이 많습니다. 기둥과 보의 두께를 어느정도까지 두껍게 할 것 인지에 따라 더 넓은 실내공간이 형성되는 것입니다.
그리고 건물의 모양을 거의 원하는 데로 만들수가 있습니다. 보통 반듯한 벽체는 유로폼이라는 판을 사용해서 거푸집을 만드는데요, 특이한 모양은 목수가 합판과 각재를 이용해서 직접 짤 수 있습니다. 그래서 철근콘크리트 구조를 선호하게 되었습니다.
철근콘크리트 구조의 단점(겨울철 시공)
철근콘크리트 구조의 단점으로는 4계절이랑 안맞다는 것입니다. 왜냐하면 철근콘크리트는 습식공법이기 때문에 물이 어는 겨울에는 시공을 기피하기 때문입니다. 콘크리트내에 물과 시멘트가 화학반응을 하여 경화되는 원리인데, 추운겨울에 물이 얼어버리면 제대로된 화학반응을 할 수가 없게 됩니다.
그렇다고 무조건 겨울에는 콘크리트 타설을 할 수 없는 것은 아닙니다. 우리가 주로 살고 있는 아파트는 연중 쉬지않고 건물이 올라갑니다. 겨울철에는 보온양생을 하여 콘크리트를 양생시키는데, 다만 관리하기가 까다롭고 관리가 조금이라도 소홀해지면 콘크리트 하자로 발생하기 때문에 소규모의 주택을 짓는 입장에서는 겨울철에는 콘크리트 타설을 꺼리게 됩니다.