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2019년 3월 14일자로 제정된 KDS 41 17 「건축물 내진설계기준」에 따르면 내진설계 대상인 건축물인 경우에는 파라펫, 외부치장벽돌, 외부치장마감석재는 내진설계가 수행되어야 합니다.

이번에는 외부 치장벽돌의 내진설계에 대한 배경, 적용대상, 검토시점에 대하여 살펴보고, KDS 41 17 규정한 사양설계를 소개합니다.

 


배경

2017년 포항지진 발생시 ○대학교, ○중학교, ○119안전센터 및 기타 다수의 건물들에서 외부치장벽돌(적벽돌)들이 탈락하고 추락하였습니다.

이를 계기로 '지진 발생 시 전도 및 탈락 등으로 인명 안전에 위협을 줄 수 있는 비구조재의 내진설계 의무사항을 법령에서 규정하고, 내진설계 이행확인 절차 등도 마련'을 개선방안으로 정하였습니다.

2019년 3월 14일자 KDS 41 17 「건축물 내진설계기준」에서 외부치장마감석재 및 기타 비구조요소들에 대해서도 내진설계를 하도록 의무화 하였습니다.

 


적용대상

치장벽돌도 이제는 내진설계 대상이 되는 건축물에 설치·부착되는 경우에 내진이 적용되어야 합니다.

 

 


검토시점

건축설계 초반에 진행하는 구조(설계)계산 시점에서 비구조요소 내진설계를 실시하지 않습니다.

다만 해당 건축물의 비구조요소가 내진대상인지 해당여부만 「구조안전 및 내진설계 확인서」에 기재하도록 되어 있습니다.

전문공종 시공업체가 선정되면 해당 시공업체가 시공상세도를 작성하는 공사단계에서 건축구조기술사에게 검토를 의뢰하여 그 안전여부확인에 대한 서류를 감리자에게 제출하고 승인받아야 할 것입니다.

 

 


사양설계

외부치장벽돌의 시공은 외부치장마감석재와 달리 사용되는 고정철물(앵커)이나 벽돌규격 등에 대한 경우의 수가 지극히 많지는 않습니다.

따라서 해당 건건마다 구조안전검토를 받는 것은 사회 전반적으로 비경제적일 수 있기에, 기준에서 일괄적으로 사양설계(11개항목)로서 명기하여 별도의 구조계산을 하지 않아도 되도록 배려하고 있습니다.

감리자는 설계도서상에 별다른 명기가 없는 경우에 시공업체 또는 전문공종(조적)업체가 제출하는 시공계획서가 사양설계대로 되어있는지 확인하여 기준에 따라 시공되도록 지도하여야 할 것입니다.

만약 시공사가 사양설계와 다르게 시공하고자 하는 경우에는 KDS 41 17 00의 18.3.9.1에 따라 감리자는 시공사에게 건축구조기술사에게 구조계산 또는 실험을 의뢰하도록 하고, 이에대한 안전확인서를 제출하게 함으로써 시공을 승인할 수도 있습니다.   

 

KDS 41 17 「건축물 내진설계기준」 18.3.9.1.2 "앵커지지 치장벽돌벽체의 사양설계"는 아래와 같습니다.

해당 원문은 '국가건설기준센터'에서 열람 및 다운로드할 수 있습니다.

18.3.9.1.2 앵커지지 치장벽돌벽체의 사양설계

(1) 조적개체의 기준치수 두께는 67mm 이상 100mm 이하이어야 하며, 지지구조체는 치장벽돌벽체 두께 이상의 두께를 가진 철근콘크리트벽체 또는 보강조적벽체여야 한다. 사양설계에 따른 앵커는 주름이 잡힌 철판형 앵커, 주름이 없는 철판형 앵커, 철선 앵커, 줄눈보강근과 일체화된 앵커, 조정식 앵커로 구분된다. 치장벽돌벽체 내부면에서 지지구조체면까지의 거리는 120 mm이하여야 하며, 줄눈보강근과 일체화된 앵커나 조정식 앵커를 사용하는 경우 각각 (10)(11)120mm 초과에 대한 요구사항 만족 시 170 mm 이하를 적용할 수 있다. 앵커의 지지구조체 정착부는 실험에 의해 검증된 뽑힘강도 1 kN 이상의 정착상세를 적용하여야 한다.

(2) 기본적으로 치장벽돌벽체 0.251개 이상의 앵커를 설치하여야 한다. , 주름이 없는 철판형 앵커, 직경 4.8mm 이상의 철선을 사용한 철선 앵커, 직경 4.8mm 이상의 보강근을 사용한 줄눈보강근과 일체화된 앵커는 0.341개 이상의 앵커를 설치할 수 있다. 내진설계범주 D에 해당하는 경우 이 면적제한은 0.75배를 적용하여야 한다.

(3) 앵커의 수평 간격은 800mm 이하, 수직 간격은 600mm 이하를 만족시켜야 한다.

(4) 치장벽돌벽체에 어느 한 방향으로라도 400mm를 초과하는 크기를 가진 개구부가 있는 경우 개구부로부터 300mm 이내의 구간에 900mm 이내의 간격으로 추가 앵커를 설치하여야 한다.

(5) 가로줄눈의 두께는 가로줄눈에 설치되는 앵커 또는 줄눈 보강근 두께의 두배 이상이어야 한다.

(6) 치장벽돌벽체를 쌓을 때 조적개체 수평방향 길이의 4분의 1 미만으로 포개지는 조적개체 쌓기가 적용된 경우에는 가로줄눈 방향으로 직경 3.7mm 이상의 철선이 수직 간격 450mm 이내로 설치되어야 한다.

(7) 주름이 잡힌 철판형 앵커는 폭 20mm 이상, 두께 0.8mm 이상, 주름 부분의 고점간 또는 저점간의 거리는 7.5mm 이상 13mm 이내, 주름 부분의 고점과 저점의 높이 차는 1.5mm 이상 2.5mm 이내여야 한다. 앵커는 모르타르 줄눈 또는 그라우트 구간에 40mm 이상 묻혀야 하며, 15mm 이상 외부 방향으로 모르타르 줄눈 또는 그라우트 구간이 확보되어야 한다.

(8) 주름이 없는 철판형 앵커는 폭 20mm 이상, 두께 1.5mm 이상이어야 한다. 앵커는 모르타르 줄눈 또는 그라우트 구간에 40mm 이상 묻혀야 하며, 15mm 이상 외부 방향으로 모르타르 줄눈 또는 그라우트 구간이 확보되어야 한다. 모르타르 줄눈에서의 정착 파괴를 억제하기 위해 모르타르 줄눈에 묻힌 구간에서는 직경 3.7mm 이상의 철선이 부착되어야 하며, 철선은 앵커 좌우로 각각 50mm 이상씩 돌출되어야 한다.

(9) 철선 앵커는 직경이 3.7mm 이상이어야 하며, 모르타르 줄눈 또는 그라우트 구간에 위치하는 구부러진 부분이 50mm 이상이어야 한다. 치장벽돌벽체와 지지구조체 사이에서 철선 앵커의 접힘은 허용되지 않는다. 철선 앵커는 모르타르 줄눈 또는 그라우트 구간에 40mm 이상 묻혀야 하며, 15mm 이상 외부 방향으로 모르타르 줄눈 또는 그라우트 구간이 확보되어야 한다.

(10) 줄눈보강근과 일체화된 앵커는 사다리형을 사용하여야 하며, 보강근의 직경은 3.7mm 이상이어야 한다. 치장벽돌벽체의 내부면과 이에 인접한 지지구조체면과의 거리가 120mm를 초과하는 경우에는 4.8mm 이상의 직경을 가진 보강근을 적용하여야 한다. 줄눈보강근의 교차근은 중심 간격이 400mm 이하여야 하며, 주근에 용접되어야 한다. 교차근에서의 접힘은 허용되지 않으며, 주근은 외부방향으로 15mm 이상의 모르타르 줄눈이 확보되어야 한다.

(11) 조정식 앵커는 그 형태에 따라 철판형 부분, 철선 부분, 그리고 줄눈 보강근 부분을 가질 수 있다. 조정식 앵커의 각 부분은 (7), (8), (9) (10)에 기술된 해당 부분의 요구사항을 만족하여야 하며, 연결부 틈새간격은 1.6mm 이하여야 한다. 다리걸침형 앵커의 경우 걸치는 철선 부분은 4.8mm 이상의 직경을 가져야 하며, 연결부에서의 이격거리는 30mm 이하, 그리고 치장벽돌벽체 내부면으로부터 연결부까지의 거리는 50mm 이하여야 한다. 조정식 앵커에서 치장벽돌벽체의 내부면과 이에 인접한 지지 구조체면과의 거리가 120mm를 초과하는 경우에는 철선 부분이 4.8mm 이상의 직경을 가진 철선 2개 이상 또는 동등 수준 이상의 강도와 강성을 가진 상세로 이루어져야 한다.

 


기타

현재 대부분 치장벽돌 시공은 건물의 단열성능을 위해 콘크리트 벽체와 조적사이 단열재를 두기 때문에 앵커지지형으로 시공됩니다.

그러나 내단열로 계획되고 치장벽돌이 콘크리트 벽체면에 접착되는 경우도 더러 있는데, 이 경우에도 위의 경우와 마찬가지로 KDS 41 17 「건축물 내진설계기준」 18.3.9.2.2 "접착식 치장벽돌벽체의 사양설계"에 따라 시공되어야 할 것입니다.

18.3.9.2.2 접착식 치장벽돌벽체의 사양설계

(1) 조적개체의 기준치수 두께는 67mm 이하, 중량은 0.73kN/이하, 지지구조체는 치장벽돌벽체 두께 이상의 두께를 가진 철근콘크리트벽체 또는 보강조적벽체이어야 한다.

(2) 치장벽돌벽체는 지지구조체에 전단강도 345kPa 이상인 접착제를 적용하여 접착하거나, 압축강도 12.5MPa 이상, 두께 9.5mm 이상 32mm 이하인 모르타르로 접착하여야 한다. 접착제나 모르타르는 치장벽돌벽체와 지지구조체 사이에 밀실하게 채워져야 한다. 모르타르를 적용할 경우 조적개체 설치 시 마지막에는 두드려서 약간의 압력을 가하여야 하며, 줄눈은 오목줄눈을 사용하여 모르타르가 압력을 받게 눌러져야 한다.

.  끝.

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