철근 콘크리트

'마츠모토 타이요'의 만화에 대해서는 철콘 근크리트 문서를 참조하십시오.


파일:Attachment/철근 콘크리트/reinforced concrete.jpg

Reinforced Concrete

1 개요

건축 자재의 일종. 콘크리트 내에 철근을 넣어 강도를 늘린 자재이다. 두가지 재료를 함께 사용하기 때문에, 두 소재의 장점을 모두 살릴수 있다는 이점이 있다. 철근 외에 철골 (H형강 등) 등을 같이 콘크리트에 파묻은 자재를 '복합 자재'라고 하고, 특히 보(Beam. 대들보 할 때 그 보)로 쓸 때는 복합 보(Composite Beam)라고 한다.

둘을 섞어쓴다는 게 별 거 아니게 보이지만, 사실은 철근과 콘크리트의 열팽창계수가 우연히도 거의 동일하다는 기적이 있기 때문에 가능한 일. 신이 건축가에게 내린 선물이라고 표현하기도 한다. 근대건축에서 철근 콘크리트의 위치를 생각해보면 정말로 고마운 기적이 아닐 수 없다. 게다가 단순히 철근이라면 외부의 공기와 수분의 유입에 부식이 되기 마련이지만, 콘크리트는 알칼리성이기 때문에 수분을 잔뜩 머금고 있다고 하더라도 철근의 부식을 예방할 수 있어 수명도 길었다.

위에서 말했다시피, 영어로는 'Reinforced Concrete'. 한국에서는 '철근 콘크리트'로 번역하지만, 사실은 '보강된 콘크리트'가 맞다. 즉, 철근만이 아닌 다른 재료로도 보강하면 'Reinforced Concrete'이다. 물론 합성보와는 다르다. 제작방법이 다르기 때문이다.

2 상세

2.1 역사

이 기적의 건축자재는 1867년 프랑스의 정원사(!!) 조제프 모니에가 특허를 신청함으로서 세상에 알려졌다. 여담으로 그가 이 기적의 건축자재를 발명하게 된 이유는 화분을 떨어뜨리자 깨지는 것 때문에 좀 더 튼튼한 재료를 찾다보니... 그 이전에도 콘크리트를 금속으로 보강한다는 아이디어가 없었던 건 아니지만[1], 그의 발명은 그 원리가 정확하게 설명되어 있었다고. 이후 이 자재에 주목한 건축가들이 여러모로 수단을 강구하면서, 이전에는 비싼 철강을 사용해야만 만들 수 있는 거대한 건물들을 저렴하면서 빠르게 만들 수 있게 되었다.

2.2 특징

콘크리트의 경우 압축응력에 매우 잘 견딘다. 긴 콘크리트 부재의 한 지점에 압축응력을 가해도 한계를 넘어 부서질 때까지 부재 전체가 압축응력에 저항한다. 하지만 콘크리트는 인장응력은 전혀라고 해도 좋을 정도로 잘 견디지 못한다. 콘크리트는 모래 알갱이 등이 시멘트, 물 등과 섞이며 강하게 접착되어 있는 상태라고 할 수 있는데, 따라서 압축의 경우는 견딜 수 있지만 인장이 가해져 입자들의 사이가 벌어지고 접착이 떨어지면 다시 붙기가 힘든 것이다.

이 때문에 보통 고체역학, 재료역학에서 어떤 물체의 강도를 측정할 때는 보통 인장과 압축에 대한 강도를 둘 다 측정하지만 콘크리트만은 압축에 대한 강도만 측정하고 인장에 대한 강도는 고려하지 않는다. 콘크리트는 압축은 잘 견디지만 인장이 조금만 가해져도 바로 부서지기 때문이다.

실제로 토목공학과에서 쓰는 교재 중에는 콘크리트의 응력-변형률 그래프를 그릴 때 일반적인 재료에 대한 그래프처럼 인장에 대한 변형률과 응력을 양(+)의 부호로 두지 않고 반대로 압축에 대한 변형률과 응력을 양의 부호로 놓고 압축에 대한 응력-변형률 그래프만 고려한다. 인장에 대한 저항이 거의 없는 콘크리트를 가지고 일반 재료처럼 인장이 일어나는 방향을 양의 부호로 하여 콘크리트의 강도 그래프를 그리면 제 3사분면에만 그래프가 그려지기 때문이다. 물론 여기에는 토목공학과의 특성상 부재에 인장보다는 압축이 가해지는 상황이 압도적으로 많기 때문에 필요한 부분만 떼어놓고 보려는 이유도 있다. 부재에 인장과 압축이 시도때도 없이 가해지는 기계과의 경우에는 인장과 압축을 둘 다 중요하게 여긴다.

반면 철근은 인장과 압축을 둘 다 잘 견딘다. 철이 하나의 화학적 결합을 이루고 있기 때문에 각 입자가 전자기력에 의해 압축력이 작용할 경우 척력으로 입자들끼리 밀어내면서 저항하고 인장력이 작용할 경우 인력으로 입자들끼리 잡아당기면서 저항하기 때문이다. 다만 소성구간에 들어서면 인장이건 압축이건 철근은 그 힘에 저항하지 못한다. 철근은 전단력에 매우 잘 저항하며 미국과 한국 시방서에서는 철근이 받을 수 있는 전단력을 그 단면에서 콘크리트가 받는 전단력의 네 배까지 허용하고 있다. 단, 전단력에 의한 파괴에서는 콘크리트가 취성파괴를 일으키며 갑자기 파단을 일으키기 때문에 강도저감계수를 인장의 경우(0.9)[2]와는 달리 0.75를 사용하고 있다. 이유는 그만큼 역학적 거동이 이상적 거동에서 먼 취성형태를 뛰기 때문에 예측이 어려워서이다.[3]

따라서 콘크리트를 철근으로 보강하여 철근 콘크리트를 만들면, 압축에 매우 잘 견디는 콘크리트의 약점인 인장에 대한 저항을 철근으로 보강할 수 있다.[4] 또한 철근의 약점인 횡방향의 힘에 약하다는 점을 철근을 둘러싼 콘크리트를 통해 보완할 수 있다. 이렇게 해서 인장과 압축에 둘 다 강하며 횡방향 외력에도 강한, 우수한 건축자재가 만들어진다. 여기에 더해서 철근을 구성하는 철 성분의 산화로 인한 강도저하를 강한 염기성인 콘크리트가 보완해주고 공기와의 접촉을 차단하여 장기간의 강도 유지가 가능하다. 더구나 철근과 콘크리트의 열에 의한 팽창률이 거의 같기 때문에 조립된 자재더라도 뜨거운 여름 혹은 겨울에 철근과 콘크리트가 서로 다른 열 팽창률에 의해 분리되고 내부부터 붕괴되는 대참사가 벌어지지 않을 수 있다.[5] 또한 철재만 사용해 건축할 때 생기는 단점인 비싼 비용이나 지나치게 높은 열전도율 등의 문제도 콘크리트가 커버해준다.

흔히 지진등의 천재지변에 약한것으로 알려져 있는데, 고베대지진과 같은 천재지변 사건당시에는 아파트와 같은 고층 건물을 제외한 비교적 층수가 낮은 철근 콘크리트 건물은 꽤 많은수가 원형을 보존하여 별다른 피해없이 보존되었다. 당시에는 되려 전통목조주택의 붕괴 및 압사피해가 압도적으로 많았다. 철근 콘크리트구조가 지진에 취약하다는 것은 어디까지나 구조적으로 꼼꼼히 보강된 목조주택에 비해서 근소하게 떨어진다는 것이지, 꽤 높은 내진성능을 갖추고있다.

2.2.1 주의점

물체는 기본적으로 탄성과 소성을 동시에 가지고 있고[6] 완벽하게 금이 안 간 철근콘크리트는 이상적인 소성의 성질(=탄성 0%)을 가진 취성 재료라고 가정하는데 이런 재료는 공학적으로 매우 위험하다.

일반적으로 소성인 물체는 탄성인 물체에 비해서 강도한계가 크지만 강도한계까지 진행되는 동안 어떤 변화가 없기 때문에 위험을 예측하기 어렵다. 한 마디로 가만히 있다가 어느 날 갑자기 훅 가버리는 경우. 무작정 철근을 넣거나 콘크리트만 넣을 수도 없는게 철근과 콘크리트의 비율이 어긋나면 위에서 말한 강도한계의 영역에서 폭삭! 하고 무너질 수 있다. [7]

철근 콘크리트의 표면에 잔금이 어느 정도 있는 경우라도 아직 재료가 탄성의 영역에 있다는 증거니 너무 걱정하지 말자. 재료가 탄성의 영역에서 소성의 영역으로 넘어가는 구간의 응력을 항복응력이라고 하는데 이 때에는 변형이 급격하게 많이 일어난다. 그러니까 갑자기 잔금의 변화가 심해진다던가 하면 문제가 커지지만 잔금이 있되 변화가 심하지 않다면 아직은 괜찮다는 소리. 물론 금에 손가락이 들어간다는 식으로 너무 크다던지 잔금이라고 해도 너무 많다면 문제가 된다. 어디서나 적당한 게 중요하고 금이 깊숙히 들어가서 내부의 철근이 노출된 경우면 꽤 심각한 문제이다.

다만, 화장실 벽에 금이 갔다 라고 하면 집을 떠나는게 좋다...는 아니고 만약 주변의 발파공사나 진동을 일으키는 공사로 인해서 피해조사에 나선다면 금이 가서 화장실 벽의 타일이 떨어진게 가장 좋은 증거이다. 벽에 간 금은 벽지 안에 숨어서 보이지 않을수도 있고 예전부터 생겼다고 할 수 있지만 금이 간 화장실 벽의 타일은 여러개가 한번에 떨어지므로 피해조사에서 숨길 수 없는 증거.

배관이 들어가는 벽이라고 딱히 강도가 떨어지진 않고 (물론 배관 부피만큼 강도 감소는 있겠지만) 구조역학적으로 내부부피가 물론 영향을 주지만 그 보단 자재종류와 양와 구조가 더 큰 영향을 주기때문에 아파트처럼 하중을 벽이 받아주는 구조에선 일반 방구조와 화장실이 구조해석으로 보면 같은 모양인데 이런 말이 도는 이유를 추가바람. [8]

또한 콘크리트는 그 재료적 특성 때문에 예측이 불가능한 거동을 보이는 경우가 많다. 예를 들면 Creep[9]와 건조수축[10] 등이 있으며, 재료가 불균질한 것도 그 이유에 한 몫을 한다. 기본적으로 소성설계법을 이용하지 못하고 강도설계법이라는 것을 개발하여 따로 적용하는 가장 큰 이유.[11] 그렇기 때문에 콘크리트에 금이 가는 것은 결코 막을 수 없으며 단지 수 많은 실험을 통해 균열의 폭과 깊이를 통제하거나 단면을 줄여 균열부위를 통제하는 방법을 사용하고 있을 뿐이다. 이 쯤되면 대체 왜 콘크리트를 사용하는지 모를 정도.[12]

2.2.2 단점

2.2.2.1 주거시

철근과 콘크리트 모두 열차단율이 그리높지않다. 쉽게말하면 외부공기가 차가우면 똑같이 차가워지고, 더워지면 똑같이 뜨거워진다. 정확하게 열차단율이라는 용어는 없고, 열 전도율이라고 해야 정확한데, 개중에서 철의 열전도율은 같은 금속계의 동보다는 낮아도, 건축자재중에서는 그래도 높은편이다. 간단하게 뜨거운 음식을 조리할 때 금속젓가락보다 나무젓가락을 사용하는 것을 생각하면 쉽다.

열전도율 도표 링크는 열전도율 도표인데, 물체의 두께가 1미터일 경우 열을 전달하는 량을 나타내는 것이다. 철근콘크리트의 경우 복합재료이기 때문에 열 전도율은 2.3~2.5로 그렇게 크게 높지는 않은데, 목재가 0.14~0.16인것과 비교해보면 상대적으로는 높은 편이다. 때문에 여름철을 두고 이야기 하자면, 철근 콘크리트 골조는 목조건축 골조에 비해 더 더울 수 밖에 없다.

단열성능을 비슷하게 내기 위해서는 철근콘크리트 내외부로 단열재를 추가로 시공하여야 하는데, 문제는 이럴경우 목조주택과 비슷한 단열성능을 내려면, 결과적으로 건물의 벽체두께가 목조주택보다 훨씬 두꺼워져 공간을 활용할 수 있는 능력이 떨어진다. 단열성능을 위해 충분히 단열재를 시공한 건축물이 아닐 경우 목조건축과 비교해볼 때 상대적으로 여름에는 더 덥고, 겨울에는 더 추울수 밖에 없다. 물론 반대로 말하면 단열재를 충분히 시공한다면 해결 가능한 문제다.

그리고 현재 아파트를 비롯한 철근 콘크리트 주택에 거주중인 거의 대부분의 한국인이 불만을 토로하는 부분인데, 습기와 결로문제다. 콘크리트는 애초에 주요 배합재료중 하나가 물이니 만큼, 재료가 자체적으로 수분을 머금고 있다. 양생 및 건조과정에서 많은 수분이 증발하지만, 모든 수분이 증발할려면 공학적으로 100년의 기간이 필요하다. 육안상으로 굳고 단단하다고 해서 수분의 건조가 완벽하게 이루어진 것이 아니고, 시공시에 이러한 수분이 유출되어 주거시 곰팡이나 결로등의 하자를 불러일으키는 경우가 빈번하여 원칙적으로는 건물 실내에 방습시공을 별도로 해야된다.아파트 결로 관련글 방습시공 이후 내부단열제시공을 별도로 해주어야 하는 것은 덤.

그 외에도 한국인들이 자주 쓰는 엑셀난방을 사용할 경우 별도의 통풍이나 환기장치가 구조적으로 고려되는 경우가 적으므로 주거시 정기적인 환기와 통풍이 권고되기도 한다.

2.2.2.2 시공시

주거조건 외의 단점으로 지적되는 것은 시공절차가 복잡하고 시공기간이 길다는 것이다. 일반적으로 철근 콘크리트 건축물은 이름처럼 철근 작업과 콘크리트 작업을 병행하여 진행하여야 한다. 즉, 주택의 철근 작업을 한 뒤, 콘크리트 타설을 위한 형틀 작업을 해주어야 한다. 토목작업을 제외하고 철근콘크리트 건축물의 건축방법을 크게 분류를 하자면,

1)주택구조에 맞게 철근을 배치하고 설치 및 결속 한 후,

2)건축물의 크기와 구조에 맞게 형틀(유로폼) 작업을 해주고,
3)철근작업과 형틀작업이 완료된 틀에 콘크리트를 부설해주고,
4) 하루나 이틀 뒤 부설된 형틀을 전부 해체하고 건물 내부를 정리하여야 한다.

그런데 4공정 중 한개도 빠짐없이 시간과 인력의 소모가 커 인건비 지출이 큰편이다. 철근만 이야기해도 철근을 크기에 맞게 재단하는 사람, 그것을 나르는 사람, 결석선으로 배치된 철근을 묵는 사람, 연결이 취약한 부위를 전기용접하는 사람 등으로만 이야기해도 4명이고, 건물의 크기에 따라 철근의 투여숫자도 달라지겠지만, 일반적으로 10cm~20cm간격으로 배치하므로 정말 징그럽게 많은 철근을 배치하고 결속하고 연결하여 조립하는 일이 반복된다.

콘크리트 부설 형틀 제작의 경우 극단적으로 나르는 사람과 설치하는 사람으로만 나눈다고 해도, 큰 면적을 이루기 위해 설치되어야 하는 형틀의 수가 매우 많다는 것을 감안하면, 나르는 것만 해도 중노동이다. 거기다 규격화된 유로폼형틀로는 지붕이나, 계단, 곡선등의 구조물을 이룰 수 없고, 그 부분은 현장의 기술자가 직접 이루고자 하는 형태의 형틀을 수제작하여 설치하여야 한다. 이후 유로폼 형틀을 조립한 뒤에 콘크리트 부설을 견디기 위해 철봉이나 가새등을 받쳐주어 안전지지대를 별도로 시공한다. 양생이 안된 콘크리트의 무게에 형틀이 벌어지거나 무너지는 것을 방지하는 역할이다.

콘크리트 부설 및 양생이 끝날 단계에서는 설치된 이 모든것을 전부 해체 및 정리하고 청소하여 원래대로 돌려놓아야한다. 이 과정중에서는 상대적으로 비숙련공들이 동원되는데, 그렇다 하더라도 형틀을 해체하고 해체한 형틀과 형틀을 결속하는 폼핀이나 결석하는데에 사용하였던 철근등을 정리하는데에도 시간이 많이 소요된다.

그나마 콘크리트를 타설하거나, 배합하는 일은 전부 자동화공정이 담당하지만, 나머지 공정은 얄짤없이 모조리 인력을 총동원하여 수작업이 이루어지므로 건축공기가 일반적인 미국식 경량목 구조에 비해 길고, 투여되는 전문인력의 수도 많다.

게다가 위에서도 동일히 지적하였지만, 주거를 위한 주택의 경우 콘크리트가 굳은(양생) 후 콘크리트 자체에서 내뿜는 수분으로 인한 곰팡이나, 내외부 기온차로 인해 발생하는 결로를 방지하기 위해 실내에 방습작업과 별도의 단열제 작업을, 실외에도 외단열제 작업을 별도로 해야한다.

2.3 현황

개발 이후 현대에 이르기까지 건축재료의 주류 중 하나. 현대에 쓰이는 콘크리트의 상당수는 바로 이 철근 콘크리트로 쓰인다.

다만 강도에 비해 하중이 크다는 단점이 있어서, 5~6층 이상의 건물은 경제성문제로 강구조로 기초를 잡아주는 경우가 많다.

다만 콘크리트의 재료로 들어가는 골재의 염분 함유정도가 중요한데, 이는 염분으로 인한 철근의 부식이 문제가 되기때문. 역설적으로 염분을 첨가하면 콘크리트는 더 빨리 굳는다. [13] 법정기준으로는 골재를 세척하여 염도 0.04% 이하여야 한다. 강에서 채취하는 골재용 모래의 수요를 생산이 못따라가고 바다에서 퍼오거나 산에서 채취하는 속칭 마사 즉, 간 돌을 의미하는 쇄석을 이용하는 경우도 많다. 그런데 이 과정에 강이나 바다오염이 된다는 비난도 많다.

콘크리트에 철근의 비중을 어떻게 할 것인지는 최대 철근비와 최소 철근비를 계산하여 그에 적합한 분량을 배치 및 투입하는 것이 바람직하나, 국내 건축현실상 이것을 제대로 계산하는 경우가 극히 드물고, 중소현장의 경우에는 설계사가 이것을 계산하거나 기재하지 않고 소장이나 시공자 마저도 정확한 비중대비 철근비에 대한 계산값이 없어서 현장경험에 의거하거나 주먹구구식으로 진행하는 경우가 많다. 건축의 균열이나 유지보수에 있어서 콘크리트 대비 철근의 투여비중은 매우 중요한 문제이나 제일 중요한 부분에서 공학적인 고려가 매우 부족한 상황이다.

3 그 밖에

가끔, 철근 콘크리트로 만든 집이 새집증후군이 많다는 오해가 많은데 철근 콘크리트가 아니라, 집 벽이나 여러 인테리어 과정에 나온 포름알데히드가 더 큰 원인이다. 물론 그렇다고 아주 무해한 것은 절대 아니다. 김병만은 한글주택 관련 책자에서 나무로 만든 집은 각종 화학첨가제가 많은데 콘크리트는 아니라고 책으로 썼는데, 이에 대하여 건축가들도 반응이 극과 극이다. 땅콩집으로 유명한 건축가 이현욱은 나무도 저가를 고집하다보니 첨가제가 들어가는 건 사실이지만, 그렇다고 콘크리트는 아니라고 하는 건 완전한 엉터리라고 반응하며 집을 지을 때 인부들이 입은 걸 보면 알 수 있다고 반론했다. 집 디자인이 꽤나 독특하여 화제가 된 건축가 문훈도 "집을 지을 때 보면 콘크리트 관련 집을 짓던 인부들은 온갖 피부병에 노출되어 있던 걸 많이 보았는데 목재 집은 그리 없었다."고 반응했다.

그런데 이는 사실 시멘트의 특성이다. 강알칼리성을 가진 시멘트는 피부에 당연히 해롭다. PH 11~12 수준의 알칼리성 물질이 피부에 달라붙으면 당연히 단백질을 용해하고, 안구에 큰 피해를 줄 수 있다. 분말 형태의 시멘트는 풀풀 날리기 일쑤이며, 이 날린 가루가 땀에 젖어 있는 노동자의 온 몸에 달라붙는데 피부가 멀쩡할 리 없다. 새집증후군과는 다른 문제다.

애초에 건축가면 공학자가 아니잖아

철근 콘크리트라는 제목의 특성화고등학교의 전문 교과도 존재했다. 현재는 '철근 콘크리트 시공'으로 변경된 듯.
  1. ↑ 1855년의 파리 만국박람회에 프랑스의 램보트가 철망을 넣은 콘크리트 선박을 출품해 특허를 냈었다고 한다.
  2. ↑ 현재 철근 콘크리트에서 휨에서의 설계 모멘트에 대한 강도 저감계수는 0.85를 사용하고 있다. 확인바람 -> 2012년 개정되고 2014년까지 혼용기간을 거치며, 2015년도에 전면시행되는 LRFD설계법에서는 콘크리트 강도에 따라 강도저감계수를 조정하도록 하고 있으며, 그 전 강도설계법에서는 0.85를 기본적으로 이용하되, 파괴 시 철근 변형에 따라 최소 0.65까지 변형하여 적용하고 있다.
  3. ↑ 쉽게말해 콘크리트 먼저 부셔지면 순식간에 와르르 무너지므로, 철근이 먼저 부서져(항복하여) 조금씩 늘어나 건물이 무너지는걸 감지하고 피할 시간을 벌기 위해서 이다.
  4. ↑ 여기서 오해가 많은데, "철근은 압축에 약하고 인장에 강하며, 콘크리트는 압축에 강하고 인장에 약해서 철근콘크리트는 환상의 조합이다." 라는 말이 많다. 그런데 이는 완벽한 오해이며, 콘크리트가 압축에 그럭저럭 잘 저항하는 것은 사실이나 철근은 콘크리트보다 압축강도가 10배 이상 높다. 인장강도는 100배를 훌쩍 뛰어넘고. 게다가 재료파괴도 연성파괴를 나타내고 재료의 역학적 거동도 이상적인 거동과 잘 부합한다. 한 마디로 이상적인 재료. 그럼에도 불구하고 콘크리트를 사용하는 이유는 어디까지나 경제성 때문이다. 모양 만들기도 쉽고.(쉽게 말하면 철근이 강도가 훨씬 높지만, 비싸니까 인장력만 담당하게 만들어놓은거다. 콘크리트는 엄청 싸니까 압축력을 담당하는거고...)
  5. ↑ 만약 두 재료의 열 팽창률이 달랐더라면, 제작 당시 상황과 온도가 달라지면 내부의 각 부재의 길이가 따로따로 변하면서 내부의 부재끼리의 접촉면에서 엄청난 마찰이 작용할 것이고, 온도 변화가 심하다면 이 마찰력으로 인한 응력때문에 자재가 부서질 것이다!! 복합보가 가진 상당한 장점에도 불구하고 복합보의 종류가 많지 않은 이유.
  6. ↑ 탄성이란, 물체가 외부에 의해서 변형되었을 때 그 힘이 없어지면 원래 모양으로 돌아오려고 하는 성질. 소성이란, 물체가 외부에 의해서 변형되었을 때 그 힘이 없어져도 변형된 모양 그대로 남아 있는 성질.
  7. ↑ 보충하자면 취성 재료인 콘크리트에 연성을 주기위한 철근의 비율은 콘크리트가 콘크리트 변형률 한계인 0.003에 달할때 인장 측에 있는 철근의 변형률이 0.004, 혹은 항복변형률의 2배 중 최소값에 달할때로 규정하고 있다. 이 조건을 만족 시켜주는 조건이 최대 철근비다. 이는 콘크리트가 취성 파괴 되기전에 철근이 항복해서 변형률이 늘어 남으로써 균열등으로 거주자에게 위험을 알리는 역할과 대피까지의 시간을 벌어준다. 이런 최대 철근비 이상의 철근을 넣을시 철근이 항복하고 얼마 있지 않아 바로 콘크리트가 변형률 한계에 도달해 취성파괴되는 위험을 가지고 있고, 또 반대로 콘크리트가 변형률 한계에 도달할때 철근이 최대 강도에 도달하면, 콘크리트가 파괴되기전에 철근이 먼저 파괴되어 이 역시 취성파괴 되므로, 콘크리트에 철근을 넣을땐 최소 철근비 이상 최대 철근비 이하로 넣는것이 중요하다. 여기서 철근의 항복강도는 철근이 탄성 구간에 있는 상태로, 후크의 법칙을 적용 받는 구간이고, 이를 넘어가면 철근의 소성 구간으로 넘어간다. 철근의 최대강도는 항복강도 이후에 철근이 완전히 끊어질때의 강도로, 항복강도와 최대강도는 전혀 다르다는것을 인식해야한다.
  8. ↑ 아마도 지진이 많은 일본에서는 건물을 지을때 되도록 목조를 많이 이용하고(유연하면 흔들림에도 무너지지 않기 위해서) 대신 화장실을 제일 튼튼히 짓는다고 하는데(일단 화장실에는 물이 있다! 큰 지진이 날 것 같으면 화장실로 대피하는게 기본이라고) 이 얘기가 와전된 것인듯 하다. 또한, 일본의 경우 콘크리트로 지은 아파트(맨션)의 경우도 기둥 구조를 많이 쓴다는 것도 알아두면 좋다.
  9. ↑ 콘크리트에 일정하중을 계속주면 시간이 경과함에 따라 하중의 증가가 없어도 변형이 증가하는 소성변형 현상
  10. ↑ 콘크리트가 굳을 때 필요한 수분(이를 수화작용이라 한다.)을 제외하고 나머지(이를 자유수라 한다.)는 공기 중으로 증발한다. 이 때문에 콘크리트의 부피가 굳기 전과 비교해서 굳은 후가 더 작게 된다. 즉 수축이 일어난다. 그런데 표면에서 증발하는 수분량이 더 많으므로, 표면이 더 빨리 수축하면서 내부와 생기는 부피차이 때문에 균열이 발생한다.
  11. ↑ 강도설계법은 콘크리트의 비이상적 거동을 고려해서 설계한다.
  12. ↑ 다시 말하지만, 경제성 때문이다. 건물 전체를 금속 소재로 짓는다고 하면 돈이... 거기에다 건물 규모가 커지는 마천루쯤 되면 자원보존 때문에라도 콘크리트를 도저히 안 쓸 수가 없다. (모든 빌딩들을 금속 소재로만 짓는다면 지구의 자원은 빠르게 고갈되어 갈 것이다! 아직 우주 진출도 못 했는데 고립 후 멸망, 인구 수를 줄여보자) 상황이 이러다보니, 현존 세계 최고 높이의 건축물인 부르즈 할리파도 콘크리트가 사용되었다. 사실 콘크리트도 특수제작하면 강도가 매우 좋아지므로 금속 소재보다 꼭 불리한 것만은 아니다.
  13. ↑ 다만 시공의 용이성을 위해서 강도를 희생하는 것은 구조물의 안정이 첫번째 목표인 토목공학에서 어불성설이기에 논외로치고 있다.