1. 개요
기둥과 기둥 사이를 연결하는 부재(部材). 순우리말이며, 그냥 '보'라고도 한다. 영어로는 'Beam'이라 하고, 한자로는 들보 량(梁) 자가 있다.기둥과 함께 건물의 뼈대를 이루는 것으로, 기둥이 수직 구조물이라면, 들보는 기둥과는 수직을 이루는 수평 구조물이다. 들보는 두 기둥을 고정하면서 중력에 의해 위로부터 가해지는 하중을 받아 기둥이나 벽으로 전달하는 역할을 한다.
2. 원리
들보에 관한 이론은 스위스의 수학자 레온하르트 오일러와 다니엘 베르누이가 함께 고안해냈다. 이것을 '오일러-베르누이 보 이론(Euler–Bernoulli beam theory)'이라고 한다.기둥은 아무리 굵어도 수직으로 세워져 있어 위로부터 가해지는 하중을 좁은 면에 집중해서 받는다. 긴 막대를 세워 놓고, 그 위에 종이를 올려 놓고 손으로 종이를 누르는 것과 비슷하다. 계속해서 누르다 보면 막대가 종이를 뚫는 것처럼, 기둥으로만 하중을 버틸 경우, 건물도 계속해서 내려앉는다. 그러나 세워 놓은 막대 위에 다른 막대를 가로로 올린 다음, 그 위에 종이를 올리고 손으로 누르면, 종이가 접힐지언정 뚫리지는 않는다. 가로로 올린 막대는 세워 놓은 막대보다는 힘을 받는 면적이 넓고, 그만큼 힘을 분산해서 받기 때문이다.
이처럼 들보는 하중을 받는 면적을 넓혀 하중이 고르게 전달될 수 있는 역할을 한다. 그러나 하중을 받는 면적이 넓다는 것은, 다시 말해 온몸으로 하중을 받는다는 말과 같다. 어떤 물체든 힘을 가해지면 힘을 받는 부분이 눌리게 되는데, 모든 물체는 변형이 발생하면 원래 상태로 돌아가려는 응력이 작용하므로, 물체의 양 끝부분이 서로 잡아당기며 팽팽해지는 인장력이 작용한다. 들보도 마찬가지로 윗부분에서 하중을 받으면, 아랫부분에서 인장력이 발생하는 원리로 하중을 버티는 것이다.
3. 구조
기둥과 들보로 이루어진 구조를 라멘 구조라고 하며, 태고적부터 지금까지 기본적인 구조 형식이었다. 특히 동아시아 목조 건물들은 모두 라멘 구조로 지어졌다. 그러나 들보가 들어가면 일단 들보가 차지하는 공간으로 인하여 천장고가 높아지기 때문에, 기둥과 기둥 사이를 보로 연결하고, 그 위에 상판을 올리는 것이 아니라, 기둥 위에 슬래브라는 판을 올리고, 그 위에 상판을 올리는, 이른바 무량판 구조가 자리잡게 되었다. 그러나 기둥 사이 간격이 넓은 건물은 아직까지는 들보를 올리는 것이 필수이다.기둥이 너무 촘촘히 박혀 있으면 건물 내 실용 면적이 작아지기 때문에, 건물을 지을 때는 기둥 간격을 최대한 멀게 하고, 들보를 길게 빼려고 하려고 한다. 그러나 들보가 너무 길거나, 받는 하중에 비해 두께가 얇으면, 들보의 가운데 부분부터 아래로 휘거나 부러질 수 있다. 똑같은 힘을 받는데도 들보의 양 끝 부분은 기둥에 연결되어 있어 힘이 기둥으로 바로 전달되는 반면, 기둥에서 먼 들보의 가운데 부분은 그 힘을 고스란히 다 받기 때문이다. 들보를 길게 빼려면 부러지기 어렵도록 들보의 두께를 두껍게 해야 하는데, 이렇게 되면 비용도 늘어나거니와, 천장고도 더 높게 설계해야 한다. 그렇기 때문에 안정적으로 구조를 만들려면 들보의 길이를 기둥 두께의 5~10배, 6~8m 안팎으로 설계하는 것이 가장 안정적이다. 12m 이상으로 넘어가는 것도 가능하지만, 이 경우에는 특수한 설계가 들어가기 때문에 일반적인 건물에서는 잘 사용하지 않고, 공연장처럼 내부에 기둥이 거의 없는 건물이나, 교량 같은 특수 시설물에 많이 사용하는 편이다.
4. 종류
4.1. 역할별 종류
- 대들보
- 중보
- 종보
- 도리
4.2. 형태별 종류
- H빔(H Beam)
- I빔(I Beam)
- 거더(Girder)