비구조요소 #F23-기계 비구조요소 중 내진설계 대상은?

전기와 마찬가지로 기계설비에 대해서도 2026년 2월 23일에 KDS 31 70 20 「기계설비 내진」 기준이 제정되었습니다. 기계 비구조요소 중 소방 관련 기계설비는 「소방시설의 내진설계 기준」에 따라 필수 내진설계·검토의 대상으로서 본 장에서 재차 거론하지 않으며, 소방과 관련 없는 기계 비구조요소의 내진설계 대상을 안내합니다.

 

[1] : 독성·가스·배연 관련 기계설비는 인명안전과 직결되므로 필수 대상입니다. 중요도계수가 1.5인 위험물질과 관련된 비구조요소 본체는 제조자가 정밀해석과 진동대 실험 등을 통해 해당 설계지진 시에도 위험물질이 유출되지 않음을 증명(KDS 41 17 00, 18.1.3.4(1)②)하여야 합니다. 그 정착부 및 배연 관련 기계설비는 내진검토 대상입니다. 독성·가스·배연 관련 기계설비에 속하지 않지만 전도 또는 추락하면 이러한 설비에 손상을 줄 수 있는 위치에 설치되는 비구조요소도 내진검토 대상입니다.

 

[2] : 내진특등급 건축물의 기계설비 중에서 아래 두 가지 중에 속하는 기계 비구조요소가 해당됩니다.

① 중요한 기능을 갖는 설비로서 지속적인 기능수행이 요구되는 기계 비구조요소

② 그 자체는 중요하지 않지만, 파괴되어 추락 또는 전도되면 중요한 장치를 손상시켜 시설물의 지속적인 가동에 지장을 줄 수 있는 위치에 설치되는 기계 비구조요소

다양한 기계 비구조요소 중에서 상기에 해당하는 내진설계·검토 대상을 결정하는 것은 건축주(발주처/사용주체)와 건설전문가(감리자/시공자)가 함께 협의하여 결정하는 것이 바람직합니다. 지진 시에도 파괴되지 않고 지진 후에도 가동되어야 하는 핵심 설비가 어떤 것인지는 시설물의 운영에 관한 계획·방침·경험 등을 보유한 운영주체인 건축주(발주처/사용주체)만이 특정할 수 있습니다. 또한 건축주가 특정한 핵심 설비에 대해서 다양한 공종 및 계통설비 중 손상을 일으킬 수 있는 비구조요소는 공사계획을 파악한 건설전문가가 추려내 특정할 수 있습니다. 상호 긴밀한 협력과 논의를 통해서만이 합리적이고 효율적인 결정, 즉 불필요한 예산낭비를 방지하면서 기능수행 능력을 안정적으로 확보할 수 있는 결정에 도달할 수 있습니다.

내진특등급이 아닌 시설물이더라도 냉장창고의 냉동·냉장설비와 같이 지진 후에도 지속 가동되어야 한다고 건축주가 판단한다면 기준(KDS 41 17 00) 18.1.1의 (3)항에 따라 건축주는 시공자와 협의하여 자율적으로 검토 진행을 결정할 수 있습니다.

 

[3] : [1], [2]에 해당하지 않는 바닥설치형 기계설비 냉난방실외기·펌프·보일러 등은 정착부가 튼튼하지 않으면 지진 시 전도될 수 있습니다. 전도 시 사람을 덮칠 수 있는 위치에 설치될 경우에는 인명안전을 위협하는 요소로서 내진검토 대상입니다. 바닥설치형 기계설비가 기계실/옥상휀스구역 등 출입통제되는 곳에 설치되면 지진 시 전도되더라도 인명안전에 위협이 될 가능성은 낮습니다. 내진검토보다 더욱 근본적이고 효과적인 조치는 관리적 측면에 있다고 여겨집니다. 접근 통제구역 설정·관리, 관리자 재난안전 행동수칙 수립·관리, 2차 전도될 수 있는 휀스를 장비높이 이상 적정하게 이격하여 설치하는 것 등등 세심한 관리적 예방조치가 더욱 중요합니다. 그러나 이러한 관리적 예방조치를 할 수 없거나, 하더라도 인명안전의 위협이 있다고 우려되면 내진검토를 통해 정착부가 충분히 안전한지 확인하고 보강할 수 있습니다.

중량 1,800N(≒183kg)를 초과하는 바닥설치형 전기설비는 내진검토를 통해 정착부의 안전성을 검토합니다. 중량 1,800N 이하면서 450N(≒45.9kg)를 초과하는 장비는 제품공급 제조사가 인증하는 방법으로 설치 시 정착부에 대한 내진검토를 생략할 수 있습니다.

중량 450N 이하의 장비를 내력벽면 또는 기둥에 설치하는 경우 직경 8㎜ 이상의 고정용 볼트 4개 이상으로 고정(「소방시설의 내진설계 기준」, 제14조제1항)하면 그 정착부에 대한 내진검토를 생략할 수 있습니다.

내진검토 대상이 되는 비구조요소를 지지하는 콘크리트 기초는 구조안전성을 확인하여야 하며, 다만 바닥 구조체와 동시 타설되어 완벽히 일체화된 경우에는 검토 범위에서 제외할 수 있다는 의견입니다.

비구조요소와 바닥정착부 사이에 지지부(내진받침대 또는 선반지지대 등)가 있다면, 역시 인명안전에 위협이 될 수 있는 위치에 설치될 경우에는 지지부와 그 정착부는 내진검토의 대상입니다.

 

[4] : 천정설치형 기계설비 중에서, 장비(장비)는 중량 100N(≒10.2kg) 초과, 배관·덕트는 단위길이당 중량이 70N/m(≒7.1kg/m)를 초과하는 무거운 것은 지진시 과도하게 흔들리면 행거볼트가 파단되어 추락할 수 있으며, 이때 매달리는 무거운 기계설비가 생활공간이나 피난경로 상에 배치되는 경우에는 인명안전을 위협하므로 내진검토 대상입니다.

매달리는 장비로서 전산볼트 등 행거에 매달리는 장비(냉난방실내기·전열교환기 등)의 비구조요소가 [1], [2]에 해당하지 않으면서 그 중량이 100N 미만이면 내진검토를 생략할 수 있습니다.

전산볼트 등 행거에 매달리는 배관·덕트 등의 비구조요소가 [1], [2]에 해당하지 않으면서 그 단위길이당 중량이 70N/m 미만이면 내진검토를 생략할 수 있는데, 여기에 더해서 배연설비가 아닌 덕트는 단면적이 0.6㎡ 미만이면서 무게가 300N/m(≒30.6kg/m) 이하이고 구조물에 튼튼히 부착된 경우에는 내진검토를 생략할 수 있습니다.

설비배관도  [1], [2] 에 해당하지 않으면서 구조물에 밀착하여 튼튼하게 부착된 경우라면 덕트의 내진검토 생략 조건을 준용할 수 있다고 판단됩니다.

여기서 ‘튼튼히 부착’이란, 덕트를 구조체에 밀착시켜 앵커로 고정하는 것이며, 이때 앵커의 인발 및 전단 저항강도는 각각 앵커가 부담하는 자중의 1.4배 이상이면 충분하며(KDS 41 17 00, 18.4.1(2)①준용판단), 항복강도 500MPa 이상의 앵커를 사용하는 경우에는 비연성앵커로 간주하여 초과강도계수를 반영해 1.4의 2배를 적용하여 자중의 2.8배 이상 인발저항강도와 전단저항강도를 갖추었는지 시험성적서 또는 현장실험으로 확인하면 충분하다는 의견입니다.

 

[5] : 벽체설치형 기계설비 중에서, 생활공간이나 피난경로 상에 배치되는 경우에는 탈락하여 전도되거나 추락하면 인명안전을 위협할 수 있으므로 내진검토 대상입니다. 중량이 450N 이하의 장비를 내력벽면 또는 기둥에 설치하는 경우 직경 8㎜ 이상의 고정용 볼트 4개 이상으로 고정하면 내진검토를 생략할 수 있습니다. 이때 고정되는 벽체는 구조체를 기본으로 하고, 조적벽체인 경우에는 그 벽체가 내진검토를 통해 내진 보강되는 조건에서 고정할 수 있으며, 건식벽체인 경우에는 벽체를 구성하는 요소들과 분리된 별도 시스템의 지지대를 설치하여야 합니다.

 

금번 제정된 KDS 31 70 20 「기계설비 내진」은 기계설비의 내진설계는 KDS 41 17 00의 18.1.3.1의 설계절차에 따라 내진설계책임구조기술자(건축구조기술사)가 내진설계를 수행하거나, 기계설비 설계자가 기계설비분야 내진설계책임기술자(건축기계설비기술사)와 협력하여 내진설계를 진행하고, 설계계산서 혹은 시험성적서를 근거로 작성된 기계설비 내진설계도서는 건축기계설비기술사에 의해 검토된 후 건축구조기술사에게 제출하도록 규정하고 있습니다. 즉 기계설비의 내진설계·검토의 수행 주체는 건축구조기술사 또는 건축기계설비기술사입니다.

 

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제공 : 코어건축구조기술사사무소