비구조요소 #F15-피난경로상 기타 비구조요소들도 내진설계 대상인가?

 

건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00) 제18장 18.1.2.(1)의 ①항의 내용 중 '또한 피난경로상의 계단, 캐노피, 비상유도등, 칸막이벽 등 손상시 피난경로확보에 지장을 주는 비구조요소 ...'의 내용에 있어서 '등'에 대한 해석은 차이가 있을 수 있습니다.

 

‘등(等)’은 사전적으로도 확대 의미를 갖는 의존명사이면서 또 한정 의미를 갖는 의존명사로도 사용됩니다. 어떤 범위를 정함에 있어서 이처럼 서로 반대되는 의미가 공존하므로 ‘등’의 의미를 각자 유리한 입장에서 원하는 바대로 해석하는 것은 다툼의 여지가 커서 피해야 할 것이며, 대신에 '손상시 피난경로확보에 지장을 주는 비구조요소’라는 내용이 의도하는 바를 유추하고, 그 해결방법을 아래와 같이 제안합니다.

 

내진특등급인 건물에서는 피난경로에서 뿐만 아니라 모든 비구조요소가 내진검토의 대상이므로 해당 유무에 대한 판단에 고민할 이유가 없지만, 내진특등급이 아닌 건물에서 특히 피난경로상의 비구조요소 중 검토 대상이 되는 요소는 ‘손상시 피난경로확보에 지장을 주는 비구조요소’라고 명시된 바, ‘매달린 천장’과 ‘유리칸막이’의 포함 여부에 대해서는 아래의 고찰을 참조하여 결정하길 바랍니다.

 

｢매달린 천장｣ : 매달린 천장이 지진으로 파괴될 때, 과연 피난경로 확보에 지장을 줄 수 있는가. 지진 시 매달린 천장은 건물 흔들림에 대하여 관성적으로 전후좌우로 거동하여 벽에 부딪쳐 충격을 받음. 이때 매달린 천장이 M-BAR 또는 T-BAR 및 기타 부속재가 경량천장틀로 구성된 경우에 이 부재들은 열린 단면을 가지면서 세장하기 때문에 작은 충격력에도 쉽게 좌굴변형되어 뒤틀리게 됨, 이러한 좌굴변형이 발생하면 여기에 얹혀진 또는 피스로 고정된 마감재(흡음타일 또는 비부착식 천장패널)들은 천장틀에서 분리·탈락하여 추락함. ‘① 면적이 13㎡이하이고 벽이나 처마 등에 횡지지된 천장’은 충격력이 미미하여 검토의 예외대상이고, 특히 ‘② 석고보드 마감재가 나사나 못으로 부착되면서 동일한 높이에 설치되고 벽이나 처마 등에 횡지지된 경우’에도 마감재가 탈락하거나 천장틀이 뒤틀려 파괴될 가능성이 낮아 검토의 예외대상으로 함. 이를 고려하면 매달린 천장이 지진으로 파괴될 때, 가장 우려되는 피해는 마감재의 분리·탈락에 의한 추락으로 유추할 수 있음. 마감재가 분리·탈락하면 매달린 천장에 부담되는 고정하중이 감소하고 이에 비례하여 발생하는 지진하중도 감소하므로 전산볼트가 끊어져서 천장 전체가 추락할 가능성은 마감재가 탈락할수록 점차 감소함. 내진특등급의 건물은 재난 중에도 인원이 상주하면서 재난관리, 응급수술, 대피 등의 기능이 유지되어야 하므로 장비 손상이나 인원 불안이 없도록 마감재 추락을 허용하지 않는 것이 내진설계·검토의 주안점임. 내진특등급이 아닌 건물에서 경량천장틀에서 추락한 마감재는 바닥면에 깔리어 피난경로 확보에 지장을 준다고 보기 힘듦. 단, 석고보드 마감재가 나사나 못으로 부착되면서 단차를 두어 동일하지 않은 높이에 설치되거나 벽이나 처마 등에 횡지지 되지 못한 경우에는 과대한 흔들림으로 전산볼트가 끊어져서 천장 전체가 추락할 우려가 커지므로 피난경로 확보에 지장을 줄 수 있음. 이 경우에는 상기 ②의 검토 예외대상 조건에 부합하도록 설치·시공하는 것으로 설계변경할 것을 권장함.

 

｢유리칸막이｣ : 유리칸막이가 지진으로 파괴될 때, 과연 피난경로 확보에 지장을 줄 수 있는가. 프레임에 유리가 끼워진 유리칸막이는 지진 시 변형하는 프레임과 변형하지 않는 유리 사이에 유격이 충분하지 않을 때, 유리가 순간적으로 깨지는 취성파괴가 발생할 수 있음. 지진 시 구조물의 상대변위에 대하여 유리의 상대변위를 해석하여 유리와 틀 사이에 접촉이 발생하는지 여부를 확인하는 내진설계·검토를 진행하거나, 검토의 예외조건인 ‘열처리유리 혹은 중간층의 두께가 0.8㎜이하인 열강화이중유리가 노출창문틀 형식으로 사용되고 가장자리는 최소 13㎜폭의 탄성중합체 실런트, 습식보양재 등으로 보호된 경우’에 부합하도록 설치·시공할 것을 권장함.

 

내진특등급의 아닌 건물의 피난경로상 ‘매달린 천장’과 ‘유리칸막이’ 비구조요소에 대하여 검토의 대상여부를 고민하여 결정할 때, ‘등’ 뿐만 아니라, ‘피난경로확보’ 또는 ‘피난경로확보에 지장’에 대한 해석도 사람마다 제각각 다를 수 있으므로 상기 고찰의 내용에서와 같이 가급적이면 내진설계·검토의 예외조건에 부합하도록 설치·시공하여 위험성을 낮출 것을 권장합니다.

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제공 : 코어건축구조기술사사무소