건축 공부시간 절약법! 철골공사 일반사항 요약자료 무료공개

 

철골공사는 현대 건축에서 빠질 수 없는 중요한 공정입니다.
초고층 빌딩, 대형 공공시설, 산업용 창고 등은 모두 철골 구조를 기반으로 설계되며,
이 구조는 가볍고 강도가 높으며, 대공간 확보에 탁월하다는 장점을 가집니다.

이 글에서는 철골공사의 정의부터 주요 구성 요소, 시공 절차, 관리 포인트,
철근콘크리트공사와의 비교, 그리고 실제 적용된 사례까지
철골공사의 모든 것을 체계적으로 정리하였습니다.
철골공사를 처음 접하는 분들뿐 아니라, 시공자, 건축사, 기술자에게도 유익한 실무 중심의 콘텐츠입니다.

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1. 철골공사란?

▪ 정의

철골공사는 H형강, I형강, 각형강관, 철판 등 다양한 철강재 부재를 조립하여
건물의 구조체를 구성하는 시공 방식입니다.
대부분의 부재는 공장에서 정밀 제작되며, 현장에서는 조립과 연결 작업만 수행하므로
공정 효율성과 품질 관리 측면에서 매우 유리합니다.

▪ 특징

• 고강도·경량 구조: 강재는 콘크리트보다 강하고 가볍기 때문에 더 슬림한 설계가 가능
• 장스팬 구조 실현 가능: 기둥 간 간격을 넓힐 수 있어 개방감 있는 대공간 확보
• 내진·내풍 성능 우수: 탄성과 연성이 뛰어나 외부 하중에 유연하게 대응
• 재활용 가능: 해체 후 강재 재사용 가능 → 친환경 건축에 적합
• 공기 단축: 공장 제작 + 현장 조립 방식으로 공사 기간 단축 가능

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2. 철골공사의 구성 요소

철골공사는 다양한 부재가 서로 정밀하게 연결되어야만 구조적 안정성을 확보할 수 있습니다.

1) 주골조(Main Frame)

• 기둥(Column): 수직 하중을 지지하며 건물의 하중을 기초로 전달
• 보(Beam): 기둥 간을 연결하며 수평 하중 지지
• 트러스(Truss): 삼각형 조합으로 큰 스팬을 가볍게 지지할 수 있는 부재

2) 보조골조(Secondary Members)

• 브레이싱(Bracing): 대각선 형태로 수평하중 분산
• 서포트(Support): 시공 중 임시 지지대 또는 구조물 안정용
• 데크플레이트(Deck Plate): 콘크리트 슬래브 지지, 철골과 일체화 구조 형성

3) 접합 자재 및 방식

• 고장력 볼트: 현장 연결에 주로 사용, 교체·보수 용이
• 용접: 영구적인 연결, 강도·연속성 우수
• 베이스 플레이트(Base Plate): 기둥과 기초 연결, 하중 분산 역할

4) 보호 및 마감재

• 방청 도장: 녹 방지와 외관 보호
• 내화 피복재: 화재 시 구조 강도 유지 (페인트, 석고보드 등)

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3. 철골공사의 시공 절차

① 설계도 및 제작도 확인

• 상세 구조도 검토
• 부재 위치, 크기, 연결 방식, 시공 순서 체크

② 자재 제작 및 공장 가공

• 절단, 천공, 용접 등 공장에서 부재 맞춤 제작
• 제작 후 치수, 용접 품질 검사

③ 운반 및 반입

• 제작 완료된 철골 부재를 현장으로 운반
• 운반 중 손상 여부 확인, 평탄한 보관장소 확보

④ 기초 및 베이스 플레이트 설치

• 철골 설치 전 기초 콘크리트의 수평도 점검
• 베이스 플레이트 설치 후 앵커 볼트 체결

⑤ 현장 조립 및 설치

• 크레인으로 기둥 → 보 → 브레이싱 순으로 설치
• 임시 지지대 설치로 구조 안전 확보

⑥ 볼트 체결 및 용접

• 고장력 볼트는 규정 토크값 유지
• 용접 방식: 전기, 아크, CO2 용접 등 부재 및 환경에 따라 결정

⑦ 품질 검사

• 수직도, 수평도, 접합 상태 확인
• 비파괴 검사(NDT) 등으로 내부 결함 확인

⑧ 도장 및 내화 피복

• 방청 도장 → 철골 부식 방지
• 내화 도장 또는 피복 → 고온 시 강도 저하 방지

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4. 철골공사 관리 포인트

관리 항목주요 내용

 

자재 검사	규격, 인장강도, 재질 성적서 확인
조립 정밀도	기둥·보 수직·수평도 오차 3mm 이내 유지
볼트 체결	체결 토크, 풀림 여부 주기적 점검
용접 품질	비드 상태 확인, NDT 검사 병행
도장 품질	도막 두께, 균일성, 접착력 확인
안전 관리	고소작업 시 추락 방지, 장비 안전 점검 필수

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5. 철골공사 vs 철근콘크리트공사 – 구조공법의 차이를 이해하자

철골공사와 철근콘크리트공사는 모두 건축 구조물의 뼈대를 구성하는 핵심 공법이지만,
구조적 특성, 시공 방식, 비용, 유지관리 등 여러 측면에서 뚜렷한 차이를 보입니다.
각 공법의 특성을 잘 이해하면, 건물의 용도와 환경에 따라 보다 효율적인 설계를 선택할 수 있습니다.

▪ 시공 속도

철골공사는 대부분의 부재를 공장에서 정밀하게 제작한 후, 현장에서는 빠르게 조립하는 방식으로 진행됩니다.
이러한 공장 제작 + 현장 조립 방식 덕분에 공사 기간이 매우 짧고, 날씨 등의 외부 변수에도 비교적 덜 영향을 받습니다.
반면 철근콘크리트공사는 철근 배근, 거푸집 설치, 콘크리트 타설 및 양생 등 현장에서 직접 수행해야 할 작업이 많아,
전체 공사 기간이 길어지고 기후에 따른 작업 중단 가능성도 큽니다.

▪ 구조 무게와 기초 부담

철골 구조는 동일한 하중을 견딜 수 있는 경우에도 철근콘크리트보다 훨씬 가볍습니다.
이로 인해 전체 건물 무게가 줄어들며, 기초 공사 시 기초 깊이나 폭을 줄일 수 있어 기초 공사 비용 절감에도 유리합니다.
반면 철근콘크리트는 무겁기 때문에 하중을 지탱하기 위한 깊고 넓은 기초가 필요하며,
이는 전체 공사 비용 상승의 원인이 되기도 합니다.

▪ 내진성과 연성

철골 구조는 강재 특유의 연성과 탄성 덕분에, 지진이나 강풍과 같은 외부 충격에 유연하게 반응할 수 있습니다.
즉, 구조체가 충격을 흡수하고 휘어짐으로써 큰 손상을 방지하는 구조적 성능이 뛰어납니다.
이에 반해 철근콘크리트는 상대적으로 취성적 성질을 가지고 있어, 강한 외력에 갑작스럽게 파괴될 위험이 더 높습니다.
내진 설계를 중시하는 현대 건축에서는 이러한 철골의 연성이 큰 장점이 됩니다.

▪ 화재 저항성

철근콘크리트는 열에 강한 시멘트 기반의 구조이기 때문에, 화재 시에도 비교적 구조적 안정성이 유지되는 편입니다.
하지만 철골 구조는 고온에 노출되면 강도가 급격히 저하되어 구조 붕괴 위험이 큽니다.
이를 보완하기 위해 철골공사에서는 내화 피복재나 내화 도장을 필수적으로 적용해야 하며,
이로 인한 추가 비용과 관리가 필요합니다.

▪ 재활용성과 환경성

철골 구조는 건물 해체 후에도 강재를 거의 그대로 회수하고 재사용할 수 있어,
재활용률이 매우 높고 친환경적인 구조로 평가받습니다.
반면 철근콘크리트는 해체 시 구조체를 파쇄해야 하며,
재활용 가능한 부분은 주로 골재 일부에 불과하기 때문에 자원 회수 효율이 낮은 편입니다.

▪ 비용

철골공사는 초기 비용이 높은 편입니다.
강재 자체의 원가, 공장 제작 비용, 고정밀 시공 인력 투입 등이 초기 자본 부담을 높이는 요소입니다.
반면 철근콘크리트는 상대적으로 자재가 저렴하고 현장 인건비를 활용할 수 있어 초기 비용이 낮게 책정되는 경우가 많습니다.
다만, 장기적으로는 철골 구조가 유지관리 측면에서 이점이 있어, 운영 비용까지 고려한 ‘생애주기 비용’ 측면에서는 차이가 줄어들 수 있습니다.

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6. 철골공사 적용 사례

• 롯데월드타워(서울): 고강도 철골 + 콘크리트 복합 구조
• 인천공항 터미널 2: 철골 트러스 구조, 대공간 확보
• 부르즈 칼리파(두바이): 세계 최고층, 철골-콘크리트 하이브리드
• 시드니 하버브리지: 철골 트러스 아치 구조
• 도쿄타워: 격자형 철골 구조, 내진 성능 강화

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마무리: 철골공사의 이해는 대형 구조물의 핵심을 파악하는 일

철골공사는 단순한 뼈대 시공을 넘어, 현대 건축의 구조적 안정성과 공간 활용을 극대화하는 기술입니다.
고층화, 대공간, 경량화, 빠른 공정, 친환경성 등 건축의 최신 트렌드와 철골공사는 맞닿아 있습니다.

이번 글을 통해 철골공사의 전체 흐름과 특징, 장단점을 명확히 이해하셨다면
앞으로의 설계 또는 시공 현장에서 더 정확한 판단과 효율적인 시공이 가능해질 것입니다.

철골공사는 미래 건축의 핵심 기술 중 하나입니다.
지금부터라도 기본을 탄탄히 익혀 두는 것이 큰 자산이 될 것입니다.