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인류가 철을 사용하기 시작한 것은 BC 5000년경부터였지만, 건축의 주요부분에 철을 사용하게 된 것은 18세기 산업혁명 이후부터이다. 처음에는 건물의 지붕·기둥 등에 주철·연철이 사용되었다. 1851년 J. 팩스톤이 설계한 런던의 크리스털 팰리스(수정궁)는 주철골조와 유리로 이루어진 새로운 형태로서 당시 사람들을 경탄시켰다.

19세기 중엽 전로법(轉爐法)·평로법(平爐法)이 발명되어 강철이 제조되기에 이르렀고, 이후 건축구조에 사용되는 철은 연강(軟鋼)이 주를 이루게 되었다. 1889년 300m를 넘는 높이로 파리 박람회를 장식한 에펠 탑은 철강을 주재료로 한 것으로서, 이후 철재를 이용한 건축의 가능성을 보여준 것이었다. 그무렵 유럽과 미국에서도 철골구조 건축이 보급되었다. 1931년에 완성된 엠파이어 스테이트 빌딩은 19세기 전반에 세워진 대표적인 내화철골 구조물이다.

철골 구조물에 이용되는 강재는 강도·탄성이 크므로 가는 부재로 큰 공간을 구성할 수 있다. 강재의 재질은 주로 연강이 사용되지만, 최근에는 설계·시공 기술의 발달에 힘입어 고장력강의 사용이 늘고 있다. 강재의 접합법에는 리벳 접합법, 볼트 접합법, 핀 접합법, 용접 접합법, 고장력 볼트 접합법 등이 있는데, 현대건축에서는 용접과 고장력 볼트 접합법이 주로 쓰인다.

철골구조는 크게 트러스 구조와 라멘 구조로 나눌 수 있다. 트러스 구조는 각 부재를 3각형으로 조립하여 트러스를 형성해가는 것으로서, 평면 트러스와 입체 트러스로 구분된다. 강재가 절약되는 장점이 있는 반면, 가공·조립하는 데 수공이 많이 필요한 결점이 있다. 특히 입체 트러스는 역학적 취급이 어렵고 시공하는 데 고도의 기술이 필요하므로 특수한 경우에만 사용된다. 라멘 구조는 부재를 견고하게 접합하여 각 부재가 접합부에서 일체가 되도록 하는 구조로서 최근에 널리 응용되고 있다.