견적사례#2. 내진등급[I] 비구조요소 내진설계검토

■ 내진등급 Ⅰ

   - 내진등급 Ⅰ 에 해당하는 건축물에서 비구조요소의 성능목표는 인명안전(L.S Level) 성능수준입니다.

   - 내진등급 Ⅰ 수준으로 설계되어야 하는 건축물은 중요도 (1)에 속하는 건축물입니다.

건축물의 중요도	대상
(특)	(1) 연면적 1,000 m² 이상인 위험물 저장 및 처리시설 (2) 연면적 1,000 m² 이상인 국가⋅지방자치단체의 청사⋅외국공관⋅소방서⋅발전소⋅방송국⋅전신전화국 (3) 종합병원, 수술시설이나 응급시설이 있는 병원 (4) 지진과 태풍 또는 다른 비상시의 긴급대피수용시설로 지정한 건축물
(1)	(1) 연면적 1,000 m² 미만인 위험물 저장 및 처리시설 (2) 연면적 1,000 m² 미만인 국가⋅지방자치단체의 청사⋅외국공관⋅소방서⋅발전소⋅방송국⋅전신전화국 (3) 연면적 5,000 m² 이상인 공연장⋅집회장⋅관람장⋅전시장⋅운동시설⋅판매시설⋅운수시설(화물터미널과 집배송시설은 제외함) (4) 아동관련시설⋅노인복지시설⋅사회복지시설⋅근로복지시설 (5) 5층 이상인 숙박시설⋅오피스텔⋅기숙사⋅아파트 (6) 학교 (7) 수술시설과 응급시설 모두 없는 병원, 기타 연면적 1,000 ㎡ 이상인 의료시설로서 중요도(특)에 해당하지 않는 건축물
(2)	중요도(특), (1), (3)에 해당하지 않는 건축물
(3)	(1) 농업시설물, 소규모창고 (2) 가설구조물

 

■ 견적내용설명

   1. 견적 요청하신 건에 대하여 표 「대상유무」에 "O"로 표시하여 견적합니다.

   2. 견적 대상 건 외에 공사내용에 따라 해당시 진행하여야 하는 대상요소들을 "△"로 표시 하였으니, 공사내용을 파악하시어 해당하는 요소들은 당사 또는 다른 건축구조기술사사무소를 통하여 검토받은 후 해당공종 착공하시기 바랍니다.

   3. 당 시설은 내진등급 Ⅰ에 해당합니다. 의무대상이 아닌 요소들은 "해당없음"으로 표시하였습니다.

   4. 가급적 해당공종 실착공 직전에 검토 받으시길 권장 드립니다. 시공 중 또는 시공완료 후에는 기 실시된 내용이 내진저항력이 부족할 수 있으며, 이에 대한 보강 등 대안이 극히 제한적이어서 전면 재시공의 부담이 따를 수 있습다. 또한 건축인허가권자인 관할 지자체에 따라 비구조요소 또는 건물외구조물에 대한 안전확인서(구조계산서 포함) 누락을 사유로 사용승인 신청이 보완요청 조건으로 반려될 수 있습니다.

 

■ 비구조요소 내진설계검토를 받지 않는 방법

   1. 건축물의 내진등급을 파악할 것 : 내진등급 [특]이 아니라면, 기준에서 의무적으로 실시해야 하는 비구조요소 대상이 대폭 줄어듭니다. 다만 물탱크 등 "건물외구조물"은 비구조요소보다 더 엄격하여 내진등급과 상관없이 모두 검토대상입니다. 건축물 구조체에 대한 '구조계산서' 또는 '구조안전 및 내진설계 확인서'에서 확인할 수 있습니다.

   2. 가능하다면 공법 변경 : 비구조요소 자체가 상당한 위험요소입니다. 포항지진이 우리에게 준 교훈은 큰 지진이 아니라면 건물붕괴 보다 비구조요소의 탈락·파괴로 인명손실이 더 크게 발생할 수 있다는 것을 깨닫게 해준 것입니다. 설계단계에서 또는 시공계획단계에서 가능하다면 이러한 비구조요소를 포함하지 않도록 하는 것이 건축주와 사용자 그리고 불특정 대중의 안전에 상당한 도움이 됩니다. 내진등급 [특]은 경량과 중량을 불문하고 거의 모든 마감재들이 내진설계검토 대상이지만, 대부분의 일반 건축물인 내진등급 [I] 또는 내진등급 [II]에 속하는 건축물들은 경량마감재로 변경하는 등의 조치로 의무검토 대상에서 제외시키는 것을 권장합니다.

   3. 그럼 공법 변경은 어떻게? : 파라펫은 콘크리트에서 경량의 철재난간으로, 외부마감재는 벽돌이나 석재(타일포함)에서 경량재료마감으로, 피난경로상 중량칸막이벽(조적)은 콘크리트(일체타설)이나 경량재(철판)로 변경하는 것. 다만 인허가청 담당주무관의 유권해석에 따라 철재난간도 파라펫의 종류로서 내진설계검토 대상으로 판단할 수 있습니다.

   4. 일반설계에 해당하지 않는 사양설계로 시공 : 일반설계란 건축구조기술사가 역학원리로 비구조요소의 내진설계를 검토하는 것이고, 사양설계란 기준에서 정하는 조건대로 시공하는 것입니다. 모든 요소가 해당되는 것은 아니고 외부 치장벽돌벽체만 기준에서 제공하고 있습니다. 앵커지지하는 경우 연결철물 등은 기준(KDS 41 17 00, 18.3.9.1.2)에서 정하는 11개 조항을 만족하면 됩니다. 연결철물을 상당히 촘촘하게 설치해야 하므로 시공단가가 상당히 높아지며 벽체 면적량이 크지 않은 경우에 경제적인 부담이 크지 않을 것입니다. 또한 접착식 치장벽돌벽체인 경우에도 사양설계가 제공(KDS 41 17 00, 18.3.9.2.2)되고 있습니다. 이러한 사양설계로 시공되는 경우 시공자는 감리자에게 기준대로 시공하고 있는지를 확인받아 기록으로 남기기 바랍니다.(다만 사양설계 11개 조항에는 치장벽돌을 받치는 콘크리트눈썹턱이나 비노출형 앵글에 대한 내용이 없어서 이에 대한 검토는 별도로 건축구조기술사에게 의뢰해야 합니다. 따라서 인방이 설치되어야 하는 개구부가 있는 외부치장벽돌이라면 처음부터 일반설계로 모든내용에 대해 검토받아 시공하는 것이 더 경제적일 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)과 (11)의 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 0.25㎡ 당 1개 이상의 앵커를 설치하여야 한다. 단, 주름이 없는 철판형 앵커, 직경 4.8mm 이상의 철선을 사용한 철선 앵커, 직경 4.8mm 이상의 보강근을 사용한 줄눈보강근과 일체화된 앵커는 0.34㎡ 당 1개 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) 및 (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.

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.