공공기관 비구조요소 내진설계 구조검토 사례 l 흥해읍 농촌중심지 활성화사업 구조안전확인서

안녕하세요. 강한건축구조기술사사무소입니다.

건축물의 구조안전은 기둥, 보, 슬래브와 같은 주요 구조부재만으로 판단되지 않습니다.

실제 지진이나 강풍이 발생했을 때 인명피해로 이어질 수 있는 요소는 조적벽체, 유리칸막이벽, 캐노피, 방화셔터, 석재트러스와 같은 비구조요소인 경우도 많습니다.

특히 피난경로에 설치되는 비구조요소는 손상되거나 탈락될 경우 대피 동선을 막을 수 있기 때문에 비구조요소 내진설계와 구조검토가 중요합니다.

이번 프로젝트는 경상북도 포항시 흥해읍에 위치한 흥해읍 농촌중심지 활성화사업 중 복합문화복지공간 조성공사에 대한 비구조요소 내진설계 구조검토 사례입니다.

대상 건축물은 지상 4층 규모의 근린생활시설로 계획되었으며, 중요도는 중요도 1, 내진등급은 내진 1등급으로 적용되었습니다.

본 구조검토에서는 피난경로 조적칸막이벽, 피난경로 유리칸막이벽 지지대, 옥상 및

지붕층 캐노피, 지상 2층 방화셔터 및 석재트러스에 대한 비구조요소 내진설계 검토를 수행하였습니다.

비구조요소 내진설계가 필요한 이유

비구조요소는 건축물의 주요 골조는 아니지만, 지진 발생 시 낙하, 전도, 탈락, 파손이 발생하면 인명피해와 대피 지연을 유발할 수 있습니다.

특히 피난경로에 설치된 조적벽체나 유리칸막이벽은 지진하중을 받을 경우 면외방향으로 균열이나 전도 위험이 발생할 수 있어 반드시 구조안전성 검토가 필요합니다.

또한 건물 외부에 설치되는 캐노피나 석재트러스는 풍하중과 지진하중을 동시에 고려해야 합니다. 외부에 노출된 부재는 하중 조건이 불리하고,

접합부 성능이 부족할 경우 부분 탈락이나 변형이 발생할 수 있으므로 비구조요소 구조검토를 통해 안전성을 확인해야 합니다.

이번 현장처럼 공공시설이나 다중이용시설에 해당하는 건축물은 일반 이용자가 많고,

피난 동선 확보가 중요하기 때문에 조적벽체 내진검토, 캐노피 구조검토, 방화셔터 구조검토와 같은 세부 검토가 반드시 필요합니다.

조적벽체 비구조요소 내진검토

조적벽체는 건축물 내부에서 칸막이벽으로 많이 사용되지만, 지진 시 면외방향 하중에 취약할 수 있습니다.

특히 길이가 길고 높이가 높은 조적칸막이벽은 지진하중을 받을 경우 벽체 중앙부에 휨응력이 크게 발생할 수 있으므로,

벽체 두께, 높이, 길이, 미장 여부, 지지조건 등을 반영하여 검토해야 합니다.

본 구조검토에서는 조적벽체에 작용하는 비구조요소 설계하중을 산정하고, 면외방향 휨강도 검토를 수행하였습니다.

검토 결과 일부 조적벽체는 보강 전 상태에서 내진성능을 만족하지 못하는 것으로 확인되었으며,

이에 따라 경사재 보강 등 구조적 보강방안을 반영하여 재검토를 수행하였습니다.

보강 후에는 조적벽체의 면외방향 휨강도 검토 결과가 허용범위 이내로 확인되어,

피난경로 조적칸막이벽의 구조안전성을 확보하는 것으로 판단하였습니다.

유리칸막이벽 지지대 구조검토

유리칸막이벽은 공간의 개방감을 확보할 수 있어 공공시설과 상업시설에서 자주 적용됩니다.

하지만 유리 자체는 취성재료에 해당하고, 지진이나 충격하중에 의해 파손될 경우 보행자에게 직접적인 위험이 될 수 있습니다.

따라서 유리칸막이벽은 유리뿐만 아니라 이를 지지하는 지지대와 접합부의 안전성을 함께 검토해야 합니다.

본 프로젝트에서는 피난경로에 설치되는 유리칸막이벽 지지대를 대상으로 비구조요소 내진설계 검토를 수행하였습니다.

지진하중에 의해 발생하는 수평력과 접합부에 전달되는 하중을 반영하여 지지대 부재와 연결부가 안전한지 확인하였습니다.

이러한 검토는 단순한 인테리어 검토가 아니라, 피난경로의 안전성을 확보하기 위한 구조안전성 검토입니다.

캐노피 및 방화셔터 석재트러스 구조검토

옥상 및 지붕층에 설치되는 캐노피는 외부에 노출되어 있어 풍하중과 지진하중의 영향을 모두 받습니다.

특히 캐노피는 돌출된 형태로 설치되는 경우가 많기 때문에, 수직하중뿐만 아니라 수평하중과 접합부 인발력에 대한 검토가 중요합니다.

본 구조검토에서는 옥상 및 지붕층 캐노피에 대한 비구조요소 내진설계 검토를 수행하고, 지상 2층 방화셔터와 석재트러스에 대해서도 구조안전성을 확인하였습니다.

방화셔터는 화재 시 기능을 유지해야 하는 요소이며, 석재트러스는 마감재와 지지철물의 안전성이 함께 확보되어야 하는 부재입니다.

따라서 각 부재의 하중 전달 경로와 접합부 성능을 종합적으로 검토하였습니다.

구조검토 결과와 의미

이번 비구조요소 내진설계 구조검토는 단순히 계산서 작성에 그치는 것이 아니라, 실제 피난경로와 외부 설치부재의 안전성을 확보하기 위한 검토였습니다.

조적벽체, 유리칸막이벽 지지대, 캐노피, 방화셔터, 석재트러스는 각각 다른 구조적 특성을 가지고 있으므로 동일한 방식으로 판단할 수 없습니다.

각 부재별 하중 조건, 설치 위치, 지지 방식, 접합 상세를 반영하여 구조검토를 수행해야 하며,

기준을 만족하지 못하는 경우에는 보강안을 제시하고 보강 후 안전성을 재검토하는 과정이 필요합니다.

특히 비구조요소는 사용자가 평소에는 구조적 위험성을 인식하기 어렵지만, 지진이나 강풍과 같은 외력 발생 시 직접적인 피해로 이어질 수 있습니다. 따라서 공공시설,

학교, 문화시설, 근린생활시설, 상업시설 등 많은 사람이 이용하는 건축물에서는 비구조요소 구조검토와 구조안전성검토가 매우 중요합니다.

강한건축구조기술사사무소

강한건축구조기술사사무소는 비구조요소 내진설계, 조적벽체 구조검토, 유리칸막이벽 지지대 구조검토,

캐노피 구조검토, 방화셔터 구조검토, 석재트러스 구조검토 및 구조안전확인서 발급 업무를 수행하고 있습니다.

피난경로에 설치되는 칸막이벽, 외부 캐노피, 마감석재, 전광판, 루버, 간판, 유리벽체 등 비구조요소의 안전성이 필요한 경우에는

건축구조기술사의 검토를 통해 구조안전성을 확인하는 것이 중요합니다.

강한건축구조기술사사무소는 현장 조건, 설계도서, 적용 기준, 하중 조건을

종합적으로 검토하여 실제 시공 가능한 구조검토 결과와 보강방안을 제시합니다.

(썸네일의 건물 이미지는 재구성 한 가상건물 입니다.)