비구조요소 내진설계 대상과 방법

※ '건물외구조물'이란 건물 외부가 아니라, 건물의 구조요소와 비구조요소를 제외한 구조물이라는 의미임.

※ '건물외구조물 내진설계' 내진검토 서류는 지자체 및 관련기관(소방서, 가스안전공사 등)마다 다를 수 있고, 건축허가시 요구할 수 있음.

※ 상기 내용은 참고용이며, 내진설계 의무수행 여부는 해당 건설지역 인허가 지자체 담당 주무관에게 확인할 것을 권함. 

 

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일반건물 현장에서 필수 검토해야하는 비구조요소 대상들 

 

일반적인 건물들은 아래와 같이 파라펫, 외부치장벽돌, 외부치장마감석재는 비구조요소로서 필수로 내진을 검토해야 합니다.

더불어 건물에 물탱크를 설치하는 경우도 내진을 검토해야하는데, 물탱크는 비구조요소가 아니라 건물외구조물로서 역시 필수 내진검토 대상입니다.

일반적인 건물이 아닌, 창고형 매장이라면 적재장치(매대, 렉 등)도 더 추가하여 검토해야 합니다. 그리고 내진특등급 건물이라면 이외에도 여러 비구조요소들이 내진검토 대상에 포함됩니다.

 

예시 : 기본적인 건축 비구조요소의 대상과 절차사례

일반적인 건물이란, 내진설계 대상인 건물로 볼 수 있는데, 내진설계 대상은 단독주택 이상으로 건축법 시행령 제32조(구조 안전의 확인)에 해당하는 건물로 볼 수 있습니다.

해당 비구조요소를 시공하는 경우에는 그 전문공종 착공 전에 현장에서 미리미리 건축구조기술사에게 안전확인을 받아 놓아야 합니다. 지자체 마다 행정처리 능력이 다양하지만, 점차 많은 지자체들이 사용승인단계에서 비구조요소 및 건물외구조에 대한 내진안전확인 서류를 꼼꼼히 확인하는 사례가 늘고 있습니다. 미제출시 제출을 조건부로 사용승인신청을 반려하는 사례가 늘고 있습니다. 제출해야하는 서류를 미리 확보/제출하여 사용승인 지체 및 이로인하여 발주처와의  지체상금 분쟁 등의 불미스러운 사태를 예방하시기 바랍니다.

시공완료된 후에도 내진검토가 가능하지만, 이미 시공된 내용에 대한 정확한 도면을 가지고 있지 않거나, 기 시공된 내용으로는 구조적으로 안전하지 못하다고 판정되는 경우에는 재시공 또는 보강시공을 해야할 수도 있으므로 각별한 주의와 준비가 필요합니다.

 

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비구조요소 내진설계 대상에 대한 개념이해

 

기준에서 명시하는 내용을 바탕으로 지진이 발생했을 때 피해에 대한 충분히 예상되는 피해유형을 바탕으로 설명합니다.

 

질문 1	건물외구조물은 왜 비구조요소보다 기준이 더 엄격한가요?
기준	18. 비구조요소 18.1 일반사항 ...<중략>... 건물외구조물(창고용 선반과 탱크 포함)은 19장의 규정에 따라 설계된다.  18.1.1 적용범위 다음의 비구조요소는 18장의 규정에 따라 내진설계가 수행되어야 한다. (1) 중요도계수 가 1.5인 비구조요소 (2) 파라펫, 건물외부의 치장 벽돌 및 외부치장마감석재 ...<후략>...
설명	비구조요소(제18장)와 달리, 건물외구조물(창고용 선반과 탱크 포함)을 다루는 제19장에서는 건물의 내진등급이나 대상이 되는 요소에 대하여 내진설계를 하지 않아도 되는 예외범위를 포함하지 않습니다. 즉 창고용 선반과 탱크 등과 같은 건물외구조물이 건물 내부나 외부에 설치되는 경우라면 그 건물의 중요도나 건물외구조물의 규모나 형식과 관계없이 무조건 내진설계를 실시해야 합니다. 비구조요소는 종류도 다양하지만 대체로 건물구조체에 정착되는 것을 특징으로 하는 부착물들입니다. 지진에 의하여 파괴되면 건물 내부의 비구조요소들은 피난을 방해할 수 있고, 건물 외부의 비구조요소들은 추락하여 인명피해를 유발할 수 있습니다. 건물외구조물은 건물 내부 또는 외부에 설치되는 또다른 구조물로서 단순한 부착물의 수준과는 달리 그 자체가 하나의 구조형식을 가지는 것들입니다. 지진에 의하여 파괴되면 건물 내부의 건물외구조물들은 건물구조체 막대한 충격효과를 주어 건물붕괴를 야기할 수 있고, 건물 외부의 건물외구조물도 파괴되면 옥외로 대피한 사람들에게 직접적으로 피해를 줄 수 있고, 인접한 구조물에 영향을 주어 도미노 파괴도 예상할 수 있습니다. 수조(물탱크)가 파괴되면 지진 2차 피해로 흔하게 발생하는 화재를 진압할 능력 자체가 상실되고, 피난경로도 유출된 용수로 인해 피난통로가 물에 잠기거나 미끄러져서 오히려 위험한 통로로 만들 수 있으며, 특히 화학물 등 위험물탱크인 경우는 그 피해가 건물 뿐만 아니라 주변 지역에 상당히 광범위하고 심각한 피해를 발생시킬 수 있습니다. 비구조요소보다 건물외구조물이 지진으로 파괴되면 그 피해가 더 광범위하거나 더 심각할 수 있기 때문에 더 엄격하게 적용하는 것입니다.

질문 2	내진특등급 건축물이면 왜 비구조요소 검토대상이 더 많은가요?
기준	18.1.2 중요도계수  비구조요소의 중요도계수 는 1.0으로 한다. 단, 다음에 해당할 경우 를 1.5로 한다. (1) 소화배관과 스프링클러 시스템 등 인명안전을 위해 지진 후에도 반드시 기능하여야 하는 비구조요소. 또한 피난경로상의 계단, 캐노피, 비상유도등, 중량칸막이벽 등 손상시 피난경로확보에 지장을 주는 비구조요소와 대형 창고형 매장 등에 설치되어 일반대중에게 개방된 적재장치 (2) 규정된 저장용량 이상의 독성, 맹독성, 폭발위험 물질을 저장하거나 지지하는 비구조요소  (3) 표 2.2-1의 내진특등급에 해당하는 구조물에서 시설물의 지속적인 기능수행을 위해 필요하거나 손상시 시설물의 지속적인 가동에 지장을 줄 수 있는 비구조요소 ...<후략>... (표 2.2-1 : 건축물의 중요도 [특]에 해당하는 구조물이 내진등급 [특]에 해당한다는 내용)
설명	내진특등급 즉, 건축물의 중요도 특에 해당하는 건축물의 범위는 「건축물의 구조기준 등에 관한 규칙」 [별표11]에 명시되어 있는 데, "1.연면적 1,000m2이상인 위험물 저장 및 처리 시설ㆍ국가 또는 지방자치단체의 청사ㆍ외국공관ㆍ소방서ㆍ발전소ㆍ방송국ㆍ전신전화국ㆍ국가 또는 지방자치단체의 데이터센터, 2. 종합병원, 수술시설이나 응급시설이 있는 병원" 입니다. 지금 건설중인 또는 건설예정인 건축물이 여기에 해당하는지를 확인하려면, 설계도서 중에 구조계산서와 함께 제공되는 「구조안전 및 내진설계 확인서」에서 상단부에 "4) 중요도"에 내진특등급"이나 중요도(특)"으로 기재되었는지 확인하면 됩니다. 내진등급(Ⅰ)(=중요도1)이나 내진등급(Ⅱ)(=중요도 2 또는 3)에 해당하는 일반적인 건축물은 비구조요소 내진설계 검토대상이 비교적 많지 않습니다. 그러나 내진등급(특)(=중요도.특)에 해당하는 건축물은  모든 비구조요소가 내진설계 검토대상입니다. 일반적인 건축물에서 비구조요소에 요구되는 성능수준은 "인명안전"이고, 내진특등급 건축물에서 비구조요소에 요구되는 성능수준은 "기능수행"입니다. 즉 일반적인 건축물은 비구조요소가 파괴될 때 사람 목숨에 위협이 되는 것들만 대상으로하며, 그 대상은 [파라펫, 건물외부의 치장 벽돌 및 외부치장마감석재]+[소화배관과 스프링클러 시스템 등 인명안전을 위해 지진 후에도 반드시 기능하여야 하는 비구조요소]+[피난경로상의 계단, 캐노피, 비상유도등, 중량칸막이벽 등 손상시 피난경로확보에 지장을 주는 비구조요소]+[대형 창고형 매장 등에 설치되어 일반대중에게 개방된 적재장치]+[독성, 맹독성, 폭발위험 물질을 저장하거나 지지하는 비구조요소]입니다. 내진특등급 건축물은 지진발생 중에도, 그리고 그 직후에도 계속 기능이 유지되어 재난통보, 재난수습, 수술 등을 정상적으로 진행할 수 있는 수준이 되어야 하므로, 일반적인 건축물의 의무검토대상에 더 추가하여 이중바닥, 천정재, 경량칸막이벽 뿐만 아니라 간판 및 모든 비구조요소가 모두 포함되고 여기에 고려하는 지진하중도 더 크게 반영하도록 되어 있습니다.

질문 3	일반적인 건축물에서 내진설계 의무대상인 비구조요소들이 어떤 피해를 유발할 수 있을까요?
기준	18.1.1 적용범위 다음의 비구조요소는 18장의 규정에 따라 내진설계가 수행되어야 한다. (1) 중요도계수 가 1.5인 비구조요소 (2) 파라펫, 건물외부의 치장 벽돌 및 외부치장마감석재 ...<중략>... 18.1.2 중요도계수  비구조요소의 중요도계수 는 1.0으로 한다. 단, 다음에 해당할 경우 를 1.5로 한다. (1) 소화배관과 스프링클러 시스템 등 인명안전을 위해 지진 후에도 반드시 기능하여야 하는 비구조요소. 또한 피난경로상의 계단, 캐노피, 비상유도등, 중량칸막이벽 등 손상시 피난경로확보에 지장을 주는 비구조요소와 대형 창고형 매장 등에 설치되어 일반대중에게 개방된 적재장치 (2) 규정된 저장용량 이상의 독성, 맹독성, 폭발위험 물질을 저장하거나 지지하는 비구조요소  ...<후략>...
설명	① 파라펫, 건물외부의 치장 벽돌 및 외부치장마감석재 : 옥상난간은 수직방향 캔틸레버 구조형식으로서 지진발생시 휨응력과 변형이 크게 발생할 수 있어서 바닥면과의 경계부위에서 파괴되기 쉽고 건물 외측으로 전도하여 추락하면서 사람 목숨을 크게 위협합니다. 건물외부에 부착하는 치장벽돌이나 석재마감도 건식공법으로 시공되는 연결철물이나 습식공법으로 시공되는 접합면에서 파괴가 발생하면 추락하면서 이또한 사람 목숨을 크게 위협합니다. 2017년 포항지진에서 매스컴을 통해 그 위험성을 모든 국민이 여실히 알게 되었습니다. ② 소화배관과 스프링클러 시스템 : 지진 발생 후 화재는 그 어느때보다 훨씬 발생할 가능성이 높습니다. 1995년 고베지진에서도 10만채가 넘는 건물에 화재가 발생했고 건물붕괴가 아닌 화재로 인해 질식사한 사망자도 상당히 많았습니다. 따라서 소방법 등에 의해 소화배관과 스프링클러 시스템을 설치해야 하는 건물이라면 이에 대한 내진설계를 적용해야 하며, 소화용수를 화재점까지 이동시키는 소화배관과, 이를 돕는 스프링쿨러 시스템으로서 펌프인 가압송수장치, 각종 제어수신반, 비상발전기 등도 모두 이 시스템에 포함됩니다. ③ 피난경로상의 계단, 캐노피, 비상유도등, 중량칸막이벽 : 지진이 발생하면 최대한 신속하게 건물 밖으로 피신하여야 합니다. 각 세대 등 점유공간 출입문으로부터 각층 복도, 홀, 계단전실, 계단실을 거쳐 피난층(대체로 지상1층)의 계단전실, 볻고, 홀을 거쳐 건물 밖으로 대피하는 경로를 피난경로라고 하는 데, 이 경로상에 있는 조적벽체 등과 같은 중량벽체가 파괴되어 넘어지면 오히려 대피중인 사람들의 목숨을 위협할 수 있고, 사람들의 피난을 방해하여 수많은 건물에 갇힌 사람들의 목숨을 위태롭게 만들 수 있습니다. 피난경로상의 계단, 캐노피는 건물 골조 구조계산·설계에 포함되니 않은 경우도 간혹 있는데, 건축구조물의 주된 지진력저항시스템의 일부로서 검토된 피난경로상의 계단과 캐노피는 비구조요소가 아니고 구조요소로서 안전이 확인된 것이지만, 건축구조물의 주된 지진력저항시스템과 다른 형식으로서 설계단계에서 검토된 경우가 아니라면 비구조요소로서 내진설계를 검토하여야 합니다. 통상 인테리어공종 등에서 내부로비에 설치하는 강구조 나선계단이거나, 외부출입구 부분에 구조체와 별도로 시공되는 경사로 또는 진입계단, 강재 캐노피 등이 대체로 이에 해당하는 경우가 많습니다. 비상유도등은 전기 비구조요소로서 지진 발생시 정착부에 고정된 상태가 유지되어야 신속한 피난경로를 안내하는 역할을 제대로 할 수 있습니다. 비상유도등의 무게가 크거나 정착부 연결에 사용되는 볼트 또는 앵커가 견디는 힘이 부족하여 탈락하여 뒤집히거나 바닥에 떨어지면 대피자는 엉뚱한 곳으로 이동하게 되거나 당황하면서 건물 내부에 체류하는 시간이 길어질 수 있는데, 누구나 잘 알겠지만 이러한 재난에서는 몇 초가 생사를 가르는 경우가 많습니다.  ④ 대형 창고형 매장 등에 설치되어 일반대중에게 개방된 적재장치 : 대형 창고형 매장에서의 적재장치는 상품 적재 높이가 높고 재하되는 상품의 무게 등에 따라 전도될 위험성이 큰데, 일반 고객들이 상품을 선택하기 위해 접근할 수 밖에 없데, 공간이 크거나 동선이 길게 계획된 경우에는 지진발생시 대피자는 피난 도중에 전도되는 적재장치에 깔려 압사할 위험성이 크기 때문에 검토대상이 됩니다. ⑤ 규정된 저장용량 이상의 독성, 맹독성, 폭발위험 물질을 저장하거나 지지하는 비구조요소 : 위험물 저장탱크는 건물외구조물로서 비구조요소보다 엄격하게 내진설계가 반영되어야 하는 요소입니다. 그러나 본탱크 이외에 위험물 관련 배관 및 기타 설비요소들이 있다면 이또한 비구조요소나 건물외구조물로서 검토되어야 합니다.

 

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비구조요소 관련 기준(KDS 41 17 00) 변경알림

 

2022년 10월 11일자

 

 

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안전확인서, 유효한 서류인지 확인하는 방법

 

시공사는 비구조요소 관련 안전확인서를 제출해야 합니다.

간혹 사용승인 신청시 반려되는 사례가 있어서 어떤 서류가 제대로 인정받을 수 있는지를 안내합니다.

서류를 제출받는 대표시공사, 감리자는 아래 내용을 확인하시기 바랍니다.

 

1. 자격있는 건축구조기술사가 검토한 것인지 여부.

   - 건축구조기술사가 구조계산한 내용이어야 합니다.

   - 서류상 건축구조기술사의 날인이 포함되어야 하고,

   - 건축구조기술사의 국가기술자격증 뿐만 아니라, '기술사사무소 개설등록증'도 첨부되어야 합니다.

「기술사법」제5조의7 및 제6조에 의거, 기술사 중에서도 직무를 수행하고자 하는 자는 과학기술통신부장관에게 등록하여야 하고, 그 등록을 증빙하는 서류로서 과학기술정보통신부장관으로부터 관리업무를 위탁받은 한국기술사회가 자격을 검토하여 '기술사사무소 개설등록증'을 교부합니다. 따라서 '기술사사무소 개설등록증'이 첨부되지 않은 서류는 「기술사법」에 의한 직무를 수행할 수 없는 기술사이거나, 위조문서일 가능성이 있습니다.

 

2. 서류 구성이 적합한 것인지 여부.

   - 서류는 일반적으로 크게 '비구조요소 내진안전확인서'와 이 계산 근거자료인 '구조검토계산서'로 구성됩니다.

 

3. 실제 현장 시공 내용으로 제대로 검토된 것인지 여부.

   - 현장명이 기재되어 있어야 합니다.

   - 현장주소가 제대로 기재되어 있어야 합니다.

   - 작성일자가 제대로기재되어 있어야 합니다.

구조계산시 외력으로서 외기환경에 의한 하중에는 풍하중과 지진하중이 있습니다. 건설지역과 주변환경과 지반종류, 그리고 건물의 중요도에 따라 건물마다 풍하중과 지진하중은 다르게 산정됩니다. 현장명이나 현장주소가 없는 경우에는 실제 대상이 되는 건물과 그에 부착된 비구조요소 하중이 제대로 실제적으로 반영된 것으로 볼 수 없겠죠. 또한 작성일자가 공사단계인 실제 착공일 이후가 아닌, 그 이전이라면 시공계획이 확정된 실제 내용으로 재검토되어야 할 가능성이 큽니다.

   - 비구조요소의 크기나 중량 등이 시공 내용과 일치하여야 합니다.

   - 비구조요소를 지지하는 연결철물 등 부품의 재질과 규격 등이 시공 내용과 일치하여야 합니다.

.  끝.

 

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문의하실 곳 : 코어건축구조기술사사무소

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비구조요소 등 관련 블로그들을 링크합니다.

 

시공자 및 감리자를 위한 비구조요소 내진설계안내서 2023년판 (무료배포, ebook)

외부치장마감석재의 내진설계 안전확인

건식석재(외부치장마감석재) 공사시 감리자 필수확인사항

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블록벽체 구조안전확인

석공사 건식석재 시공·감리시 주의사항(에폭시)

견적사례#1. 내진등급[II] 비구조요소 내진설계검토

견적사례#2. 내진등급[I] 비구조요소 내진설계검토

견적사례#3. 내진등급[특] 비구조요소 내진설계검토

비구조요소 #00-목차

비구조요소 #01-비구조요소는 무엇인가?

비구조요소 #02-건물외구조물은 무엇인가?

비구조요소 #03-여기서 내진설계는 무엇을 의미하는가?

비구조요소 #04-왜 해야 하는가?

비구조요소 #05-언제 해야 하는가?

비구조요소 #06-누가 해야 하는가?

비구조요소 #07-의무대상 범위는 어떻게 되는가?

비구조요소 #08-성과품은 무엇인가?

비구조요소 #09-성과품은 언제 사용하나?

비구조요소 #A1-중요도계수 IE와 Ip는 무엇이고, 어떻게 다른가?

비구조요소 #A2-일반적인 건물에서 비구조요소 검토대상은?

비구조요소 #A3-시험성적서로 내진설계가 인정될 수 있나?

비구조요소 #A4-성과품에 현장명·주소 불기재, 날짜가 이상하면?

비구조요소 #A5-성과품에 기술사사무소개설등록증이 없으면?

비구조요소 #A6-내진 외에 내풍도 고려되어야 하는가?

비구조요소 #A7-내진설계자가 현장방문하여 확인해야 하는가?

비구조요소 #A8-건축신고 건으로 감리자가 없는 경우는?

비구조요소 #B1-파라펫, 이미 내진설계된 것 아닌가?

비구조요소 #B2-파라펫, 단배근으로도 충분하지 않나?

비구조요소 #B3-철제난간, 유리난간도 비구조요소 파라펫에 해당되나?

비구조요소 #B4-파라펫, 주차장 차량추락방지 기능도 가능한가?

비구조요소 #C1-외부치장벽돌 내진설계 검토내용은?

비구조요소 #C2-외부치장벽돌 사양설계가 무엇이고, 이를 적용할 때 유의사항은?

비구조요소 #C3-외부치장벽돌 사양설계에서 앵커의 면적당 설치조건은?

비구조요소 #C4-외부치장벽돌 연결철물(앵커)의 벽면 배치는 어떤 것이 좋은가?

비구조요소 #C5-외부치장벽돌 내진용 연결철물은 특허제품을 사용해야 하는가?

비구조요소 #C6-외부치장벽돌 조적받침 앵글은 건물 전체 둘레에 설치해야 하는가?

비구조요소 #C7-외부치장벽돌에서 콘크리트 조적받침턱 배근은 어떻게 하는가?

비구조요소 #C8-외단열재에 벽돌타일 접착도 가능한가?

비구조요소 #C9-경량철골조에서 외부치장벽돌 설치가 가능한가?

비구조요소 #C10-경골목구조에서 외부치장벽돌 설치가 가능한가?

비구조요소 #C11-외부치장벽돌, 사후에 보강하는 방법은?

비구조요소 #D1-외부석재마감 내진설계 검토내용은?

비구조요소 #D2-외부석재마감, 에폭시는 왜 사용하면 안되는가?

비구조요소 #D3-외부석재마감, 에폭시 사용이 불가피한 경우에는?

비구조요소 #D4-외부석재마감, 연결철물은 왜 STS304를 사용해야 하는가?

비구조요소 #D5-외부석재마감, 핀(꽂음촉) 설치시 주의사항은?

비구조요소 #D6-외부석재마감, 지지대(단열구간 지지보강철물) 종류별 특징은?

비구조요소 #D7-외부석재마감, 단열구간 말굽형 지지대의 옳은 설치방향은?

비구조요소 #D8-외부석재마감, 석재판의 처짐을 줄이는 방법은?

비구조요소 #D9-외부석재마감, 석재판 크기가 다양한데 검토기준은?

비구조요소 #D10-외부석재마감, 석재판을 하지각관에 지지할 때 주의사항?

비구조요소 #D11-앵커 인발테스트 해야 하나?

비구조요소 #D12-건식 석재공사에서 확인할 것은?

비구조요소 #E1-칸막이벽 내진설계 검토내용은?

비구조요소 #E2-피난경로의 범위와 칸막이벽 중 내진설계의 대상은?

비구조요소 #E3-피난경로상 칸막이벽 중 내진설계 제외대상은?

비구조요소 #E4-조적 칸막이벽 종류에 따른 내진특성 차이점은?

비구조요소 #E5-이격조인트를 설치하는 이유는?

비구조요소 #E6-조적 칸막이벽, 내진설계 대상과 일반의 시공차이는?

비구조요소 #E7-상단 전도방지철물의 설치방향과 종류는?

비구조요소 #E8-상단 전도방지철물을 정착하는 앵커 종류는?

비구조요소 #E9-상단 전도방지철물을 정착하는 앵커 종류는?

비구조요소 #E10-단열재가 있는 경우, 상단 전도방지철물 설치는?

비구조요소 #E11-강재에 상단 전도방지철물 설치는 어떻게?

비구조요소 #E12-측단 연결철물의 설치는?

비구조요소 #E13-인방에 대한 주의사항은?

비구조요소 #E14-조적 칸막이벽 두께는?

비구조요소 #E15-경량 칸막이벽 내진설계 검토내용은?

비구조요소 #F1-피난경로상 캐노피와 계단은 어떻게?

비구조요소 #F2-매달린 천장 내진설계는 어떻게?

 

계속

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