비구조요소 "매달린 천장" M바형 내진설계 안전확인 사례

 

본 내용은 건축구조기술사가 작성한 비구조요소 내진설계(안전확인)서 중 검토설명서 내용을 옮겨 적은 것입니다.

설계시 또는 발주시 주의해야 하는 내용들이 포함되어 있으므로 이를 계획하는 분들에게 도움이 되길 바랍니다.

본 내용은 특정 건물에 대한 검토내용입니다.

건물마다 조건과 환경이 다양하여 검토결과는 다를 수 밖에 없으니, 어떤 절차와 내용으로 검토되는지만 대략 파악하시기 바랍니다.

 

 

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검토설명서

STRUCTURAL ANALYSIS MANUAL

매달린 천장은 천장마감재(텍스 또는 박판금속재 등)를 M-BAR 또는 T-BAR형식으로 고정하는 비구조요소이며, 지진이 발생하거나 발생한 이후에도 기능수행이 유지되어야 하는 내진특등급 즉, 건물중요도'특'인 건축물의 경우 내진안전성 확인 의무대상이고, 중요도가 높지 않은 건물이더라도 건축주(발주처)가 요구하는 경우 검토할 수 있다.
비구조요소에 대한 내진안전확인은 「건축물 내진설계기준」(KDS 41 17 00)이 제정된 2019년 3월 14일부터 실시하고 있으며, 2017년 11월 15일 발생한 포항지진을 계기로 비구조요소들의 피해를 예방하여 인명안전을 확보하고 재난수습기관 또는 위험물취급건물의 기능수행이 지속될 수 있도록 하기 위한 것이 기준 제정의 배경이다.

 

본 ○○연구시설 건립공사의 실내 매달린 천장에 작용하는 외력은 고정하중과 지진하중의 조합으로 산정된다.

 

본 건물은 중요도(특)에 해당하고, 고정하중은 천장마감재의 자중으로 면적당 □□N/㎡이고, 지진하중은 ○○지역 유효지반가속도(지역계수) □□, 현장 위치에서의 지반등급 S□, 비구조요소 중요도계수 □□, 비구조요소가 정착되는 슬래브 높이위치 등을 고려하여 산정된 수평지진하중은 □□N/㎡이고, 수직지진하중은 □□N/㎡이다.

 

당 현장에 시공되는 매달린 천장 비구조요소 구성부재들에 대한 내진검토 전에 설계조건을 검토하였다. 시공계획 내용이 건축구조기준에 적합한지, 보강하거나 변경할 내용여부에 대하여 검토한 결과,

① 본 건물은 내진설계범주 D에 해당하므로 모든 자재는 KS규격 제품을 사용하여야 함.

② 본 건물은 내진설계범주 D에 해당하나, 더블M-BAR와 내진BAR의 폭이 50㎜ 이상이므로 주변지지클립을 적용하지 않아도 됨.

③ 본 건물의 연속된 천장면적이 250㎡를 초과하는 부분이 있는 경우에는 250㎡ 이내가 되도록 파티션 또는 천정경량수벽을 형성하여 연속된 천장면적이 250㎡ 이내가 되도록 하여야 하고, 이때 각 구역의 장단변 비가 4이하가 되도록 하여야 함. 아니면 천장 내부에 다수의 브레이스를 설치하여 천장가새시스템으로 지진에 저항하도록 구성하여야 함.

 

당 현장에 시공되는 매달린 천장 비구조요소 내진검토 대상부재는 천장마감재를 취부하는 더블M-BAR, 이 더블M-BAR를 수평직각방향으로 지지하는 내진BAR, 이 내진BAR를 지지하는 행어볼트, 이 행어볼트를 슬래브에 정착하는 후설치앵커가 해당한다. 

① 더블M-BAR는 KS규격명칭 CW-19를 사용하고, 간격은 @300㎜, 연속된 천장에서 최장 길이 □□m 이내로 설치되는 것으로 검토하였다.

② 내진BAR는 일반적인 캐링채널 대신에 내진성을 보강하여 폭 □□㎜, 높이 □□㎜, 두께 □.□㎜의 단면에 상하에는 더블M-BAR를 연결하는 이중고정클립이 설치되는 요철부를 갖는 형상이고, 간격은 전체적으로 @□□㎜ (단, 단부는 벽면에서 □□㎜ 이내), 연속된 천장에서 최장 길이 □□m 이내로 설치되는 것으로 검토하였다.

③ 행어볼트는 직경 □□㎜ 이상인 것을 사용하고, 간격은 모든 방향으로 @□□㎜ 이내 (단, 벽면에서는 □□㎜ 이내 이격거리)로 설치되는 것으로 검토하였다.

④ 세트앵커는 콘크리트 묻힘부에서 외경 □□㎜, 묻힘부 깊이 □□㎜ 이상으로 설치되는 것으로 검토하였다.

 

매달린 천장의 내진안전은 모든 부재요소들이 안전할 때에 확보된다.

본 ○○연구시설 건립공사의 매달린 천장 M-BAR형(비구조요소)에 대한 검토결과는 모든 구성요소가 구조적으로 안전하다.

각각의 구성요소에 대한 검토결과 및 안전율은 p.□□. '4. 검토결과'에 정리하였다.

 

천장마감 설치 직후 예상 탄성처짐량은 최대 □□㎜로서 충분히 안정적이고, 설계시 고려한 수준의 지진 발생시 천정마감 예상 처짐량은 최대 □□㎜로서 충분히 안정적이다.

 

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본 내용은 코어건축구조기술사사무소의 자문으로 작성되었습니다.

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