건축구조를 공부하는 사람들을 위한 관련 서적 추천과 개인적인 생각 (기초-4)

오늘은 건축구조를 공부하는 분들을 위해서 관련 서적과 개인적인 제 생각을 작성해 보도록 하겠습니다. 저도 아직 건축구조를 공부하는 사람이고 부족한 점이 많아서 제가 여러 가지 책을 보면서 느낀점을 설명하는 내용이 될 것 같습니다.

 

우선 건축구조를 공부하는 사람들은 크게 다음과 같은 대분류로 공부를 하실 것 같습니다.
1. 역학
2. 철근콘크리트

3. 강구조

 

그렇다면 차례대로 설명해보도록 하겠습니다.

 

[역학]

제 개인적인 생각으로는 역학이 가장 중요한 분야라고 생각합니다. 철근콘크리트와 강구조의 내용도 역학을 기본으로 설명되는 내용들이 많기 때문입니다. 그렇기 때문에 무조건 역학부터 공부를 시작하는 게 좋다고 생각됩니다. 역학도 분야가 굉장히 많습니다. 그러면 이제부터 역학관련 서적을 알아보겠습니다.

 

1) 정역학

정역학(STATICS)은 역학의 기초입니다. 그렇기 때문에 보통 대학교 1학년 때 배우는 과목입니다. 비교적 쉬운 내용이지만 꼭 알고 있어야 합니다. 저는 정역학을 R.C. Hibbeler 저자의 정역학으로 공부를 했고 예제문제 정도만 풀면서 개념을 익히는 수준에서 공부했습니다. 내용 설명도 잘 되어 있다고 생각됩니다.

 

 

2) 재료역학

재료역학은 역학에 구조물의 변형, 변위, 내부응력 분포 등 다양한 하중 조건 하에서 재료가 어떻게 거동하는지 이해하고 예측하는 분야입니다. 건축구조를 공부한다면 재료역학은 정말 중요한 역학 분야입니다. 저는 James M. Gere , Barry J. Goodno 저자의 재료역학 책으로 공부했고 모든 파트의 문제와 개념을 계속 반복해서 읽어보시는 것을 추천합니다. 또한, Beer저자와 Hibbeler의 재료역학도 많이들 보는 책입니다. 하지만 제 기준에서는 James M. Gere , Barry J. Goodno 저자의 책을 가장 많이 보게 되는 것 같았습니다.

 

3) 구조역학

구조역학은 재료역학의 연장선이라고 생각됩니다. 구조물의 트러스, 보, 프레임, 판과 쉘 요소 등에 대해서 힘의 전달과 평형(Equilibrium)을 이해하고 구조설계와 분석에 필수적인 학문입니다. 저는 R.C. Hibbeler 저자의 구조해석 책을 주교재로 공부했고 양창현 저자의 구조역학 책도 많은 사람들이 공부하는 책입니다. 저는 양창현 저자의 책은 문제풀이 위주로 활용하고 있습니다.

 

4) 구조동역학

구조동역학은 구조물이 시간에 따라 변하는 하중, 즉 동하중에 어떻게 반응하는지 분석하는 학문입니다. 동하중에는 지진하중과 풍하중 차량의 움직임, 폭발 등과 같은 하중이 있습니다. 특히 내진설계를 하시는 분들이라면 구조동역학은 꼭 공부하는 게 좋을 것 같습니다. 구조동역학은 ANIL K. CHOPRA 저자의 구조동역학 책이 있으면 이 책은 수학의 정석과 같은 구조동역학의 바이블 서적입니다. 또한 저는 김두기 교수님의 구조동역학 책도 있는데 저는 기본적인 개념을 김두기 교수님의 책으로 공부하고 ANIL K. CHOPRA 저자의 책을 다시 보는 형식으로 공부하고 있습니다.

 

5) 구조안정론(Structural Stability)

구조안정론은 구조물이 외부 하중에 대하여 안정한 상태를 유지할 수 있는지를 분석하는 학문입니다. 좌굴과 같은 불안정성 현상을 주로 설명해주며 저도 아직 공부를 진행하고 있지는 않으나 선배분들의 이야기를 들어보면 김성보 저자의 구조안정론, YOSHI FUKUMOTO 저자의 구조물의 좌굴안정 해석을 많이 보시는거 같습니다.

 

6) 소성론

소성론은 재료가 비탄성 변형을 겪을 때의 거동을 공부하는 학문입니다. 주로 설계는 재료의 탄성범위에서 설계를 하지만 필요에 따라 소성상태까지 고려하기도 합니다.(특히 철골구조물) 재료가 항복점을 초과하는 하중을 받을 때 탄성 범위를 벗어나, 소성 변형을 이해하고 예측하는 것이라고 볼 수 있을 거 같습니다. 소성론은 재료역학의 내용을 참고하셔도 좋고 소성해석법의 내용만 다룬 서적도 있습니다. B G 닐 저자의 건축구조물의 소성해석법, 이수곤 , 신경재 , 이수헌 저자의 해법중심 소성론을 주로 봅니다. 개념은 B G 닐 저자의 책을 보고 문제는 해법중심 소성론을 보는게 좋을 것 같습니다.

 

그밖에도 구조신뢰성 공학, 매트릭스 해석, 유한요소해석 등 다양한 분야들이 있지만 그런 내용은 기회가 될 때 다시 제대로 설명해 보도록 하겠습니다.

 

[철근콘크리트]

철근콘크리트는 건축구조설계에서 가장 많이 사용하는 재료입니다. 철근과 콘크리트의 장점을 결합한 건축 재료로, 콘크리트의 압축강도와 철근의 인장 강도를 함께 활용하여 구조물의 강도와 내구성을 높이는 데 사용됩니다. 그렇기 때문에 철근콘크리트는 구조설계를 한다면 무조건 공부를 해야 하는 영역입니다.

 

기본서인 한국콘크리트학회 저자의 콘크리트 구조 설계기준 해설 서적이 있습니다. 철근 콘크리트 교재 중에서 가장 중요하고, 항상 먼저 참고해야 하는 책이라고 생각합니다. 특히 해설의 내용들이 정말 중요하다고 느껴집니다. 단순히 계산식이나 기준을 외우는 게 아니라 해설을 통해서 이해하고 정리해야 합니다.

또한, 민창식 저자의 철근콘크리트 공학이 있는데 설명이 자세히 나와 있어서 이해하기 좋았습니다. 다만, 새로운 구조기준이 적용된 책이 나오지 않아서 선별적으로 내용들을 확인하면서 보는게 좋을 것 같습니다.

대표적인 문제집으로는 콘크리트구조 학회기준 예제집이 있습니다. 제가 이 책을 보면서 너무 어렵다고 느껴지는 문제들이 많았습니다. 그리고 오타도 많으니 잘 확인하면서 풀어보는 것을 추천해 드립니다.

 

 

또한, 콘크리트 학회의 온라인 도서구입 부분의 새로 발간 책이나 흥미로운 책을 확인해서 찾아보시는 것도 추천드립니다.

(https://bookstore.kci.or.kr/kci/Book/bookList?book_fl=&gubun=#bookTitle)

 

[강구조]

제 기준에서 공부하다가 느낀 점은 강구조가 철근콘크리트보다는 쉽다는 것이었습니다. 제가 보는 강구조 책은 딱 두 권입니다. 한국강구조학회에서 발행한 KDS 41 31 00 : 2019에 따른 강구조 설계는 강구조의 기본서이므로 꼭 챙겨봐야 합니다. 서보현 저자의 KDS 41 31 철골구조도 기술사를 준비하시는 분들이 많이 참고하는 책으로 내용이 좋습니다.

 

 

오늘은 건축구조를 공부하는 분들을 위한 관련 서적들에 대해 소개했습니다. 저도 아직 공부 중이고 참고하기 좋은 도서가 생기면 한 번 더 다뤄보도록 하겠습니다. 그리고 건축구조분야의 영역은 생각보다 넓습니다. 그래서 위의 도서 외에도 참고해야 할 기준, 지침, 해외기준 등 알아야할 내용이 너무 많습니다😂 하지만 열심히 노력해서 더 성장하도록 합시다!