건축물의 비구조요소 내진설계 대상 범위와 기준

2018년 11월 9일 개정되어 2019년 3월 14일 제정된 건축물의 내진설계기준에 따라 건축물의 비구조요소 내진설계 대상 범위와 기준을 알아보자. 비구조요소에 대한 내진설계는 지진 발생 시 안전을 위협하는 요소로 인식되었기 때문이다.

 

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건축물의 내진설계기준

 

지진이 발생하였을 때 건축물이 지진에 어느 정도 버틸 수 있어야 한다는 내진설계에 대해서는 이제 익히 알고 있다. 하지만 실제 지진이 발생하였을 때 건축물의 붕괴를 불러오는 강진이 아니더라도 건축물의 비구조요소들에 의해 건축물의 거주자 또는 사용자가 다치거나 위험할 수 있다.

 

이러한 점을 알고는 있지만 실제 비구조요소에 대한 내진설계 고려를 규제하게 된것은 2018년 11월 9일 '건축물의 구조기준 등에 관한 규칙'이 개정되어 비구조요소에 관한 사항이 추가되었고 2019년 3월 14일 제정된 '건축물의 내진설계기준'을 통해 건축물의 구조에 관한 설계 및 구조안전을 확인할 때 지진 발생 시 위협이 될 수 있는 비구조요소를 고려하도록 명확히 규정하고 있다.

 

건축물의 비구조요소

 

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건축물의 비구조요소의 정의를 먼저 살펴보면 간단하게 건축물이 구조체에 부착되는 건축 비구조요소 뿐 아니라 기계, 전기, 소방 등의 비구조요소와 비구조부재 등을 말한다.

좀 더 상세한 내용은 다음글에서 확인이 가능하다.

건축물의 비구조요소 정의 및 내진설계 제외대상

 

비구조요소 내진설계 대상

 

■ 비구조요소의 내진설계 대상은 다음의 경우이다.

• 건축물 중요도가 '특' (내진 특 등급)의 경우 모든 비구조요소가 해당
• 파라펫
• 외부치장벽돌
• 외부석재마감
• 피난경로상 계단
• 피난경로상 캐노피
• 피난경로상 칸막이벽
• 대형창고매장 개방적재장치
• 스프링클러시스템(소화배관, 소방펌프, 소화전 / 제어반, 비상발전기)
• 피난경로상 비상유도등
• 창고용 선반
• 탱크(위허물저장탱크, 일반수조)
• 소화수조

비구조요소 내진설계 대상

 

■ 건축물 중요도에 따른 내진등급과 내진설계 중요도 계수, 건축물의 용도 및 규모

부건축물 중요도계수 및 건축물 용도 및 규모

 

 

■  건축, 전기 및 기계 비구조요소 항목은 다음과 같다.

건축비구조요소

 

 

기계 및 전기 비구조요소

 

※  비구조요소의 내진설계 대상과 검토 방법

1. 「구조안전 및 내진설계 확인서」에서 중요도 확인 → '특'일 경우 모든 비구조요소가 대상이 됨
2. 물탱크(수조), 창고용 선반 등 건물외구조물은 모두 대상이 됨
3. 내진등급 '특' 이외의 겨우 비구조요소를 경량마감재로 변경하면 대상에서 제외
4. 외부 치장벽돌의 경우 사양설계 기준에 맞게 시공(시공 단가는 증가하므로 경제성 여부를 따져서 판단)
5. 「구조안전 및 내진설계 확인서」의 비구조요소 항목에 기재된 비구조요소 확인(시공 단계에서 내진설계 검토)

 

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비구조요소 내진설계 기준

 

비구조요소의 내진설계 기준은 KDS 41 17 00에 따른다.

비구조요소의 설계 절차

건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00)
18.1.3.1 설계절차
(1) 비구조요소의 설계는 다음 중 하나의 절차에 의해 수행될 수 있다.

① 내진설계책임구조기술자가 18장의 규정에 따라 해당건물 내 비구조요소의 내진설계를 수행하는 경우

② 해당 비구조요소의 제조자가 정밀해석 혹은 18.1.3.2의 규정에 의한 실험을 통해 내진성능을 보유하고 있음을 입증하는 문서를 제출하는 경우
③ 18.1.3.3의 절차에 따라 검토되고 승인된 경우

18.1.3.2 실험적 절차
(1) 18장에 규정된 해석적인 설계절차를 대신하여 실험을 통해 비구조요소 및 그 지지부의 내진성능을 확인할 수 있다. 실험적 절차에는 내진설계책임구조기술자가 인정한 공인된 실험규약이 사용되어야 하며 실험을 통해 이 기준이 요구하고 있는 내진요구사항과 동등하거나 이를 초과하는 내진성능을 보유하고 있음이 증명되어야 한다. 실험적 절차를 적용할 경우 식 (18.2-1)에 의해 산정되는 최대지진력은 3.2IpWp를 초과할 필요는 없다.

18.1.3.3 설계의 검토와 승인
(1) 개별 비구조요소의 공인된 설계기준에 따라 내진설계를 수행하고 내진설계책임구조기술자가 이를승인하는 경우 비구조요소의 내진설계는 구조체의 내진설계와 분리하여 수행될 수 있다. 이때 설계계산서 혹은 시험성적서를 근거로 시공상세도가 작성되어야 하며 내진설계책임구조기술자에 의해 검토 및 승인되어야 한다.

 

이상으로 건축물의 비구조요소 내진설계 대상 범위와 기준을 알아보았다.