Masonry Partition Walls
구조 엔지니어가 설계하는 대부분의 건물 요소는 실제로 구조적입니다. 즉, 중력이나 측면 하중(또는 둘 다)에 저항합니다. 그러나 구조적이지 않은 요소 중 하나는 조적 파티션 벽입니다. 조적 협회(TMS 402) 규정은 파티션 벽을 구조적 기능이 없는 내부 벽으로 정의합니다. 이는 상부 층을 지지하지 않고, 측면 시스템에 참여하지 않으며, 외부 바람이나 지진 하중에 대항하여 면외 저항을 하지 않는 비내력 벽입니다. 구조 엔지니어는 벽이 구조적 기능을 제공하지 않는다면 설계 고려 사항에 포함할 필요가 없다고 생각할 수 있습니다. 그러나 이는 완전히 사실이 아닙니다.
재료로서 조적은 파티션 벽과 관련하여 다른 재료보다 일부 장점을 제공합니다. 조적은 내구성, 보안성 및 일정 수준의 화재 및 소음 제어 기능을 제공합니다. 조적은 열 질량으로 인해 에너지 절약을 제공할 수 있으며, 다른 건축 재료보다 유지 보수가 덜 필요할 수 있습니다. 조적에는 여러 가지 마감 옵션이 있습니다. 조적은 페인트칠하거나 연마할 수 있고, 바위 모양으로 마감하거나 스택 본드 패턴으로 배치할 수 있습니다. 이러한 장점으로 인해 조적 파티션 벽이 널리 사용되는 것은 분명합니다. 이제 조적 파티션 벽의 이점을 살펴보았으니, 더 경제적인 파티션 벽 설계를 위해 고려해야 할 설계 및 디테일링 관행을 자세히 살펴보겠습니다.
What are reinforcement requirements for partition walls?
우리가 탐구할 첫 번째 설계 항목은 파티션 벽의 철근 요구 사항입니다. 세부적으로 올바르게 설계된 경우, 파티션 벽이 설계되어야 하는 유일한 하중은 내부 수평 설계 압력입니다. IBC 코드 2015, 섹션 1607.14는 최소 0.024 MPa 서비스(0.055 MPa 궁극)의 내부 압력을 고려해야 한다고 요구합니다. 파티션 벽은 어떠한 중력 하중도 저항해서는 안 됩니다. 따라서, 파티션 벽의 높이, 두께 및 철근(있는 경우)은 하중에 대해 점검되어야 하지만, 오직 매우 가벼운 내부 수평 압력만을 위해 저항해야 합니다.
TMS 402 코드는 파티션 벽에 대한 최소 철근 요구 사항을 어떻게 규정하고 있습니까? TMS 코드 요구 사항을 이해하기 위해, 우리는 먼저 파티션 벽을 ‘비참여 요소’로 정의합니다. 이는 내진(또는 측면)력 저항 구조 시스템의 일부가 아닌 조적 요소입니다. TMS 402-13 섹션 7.4.1에 따르면, 낮은 내진 지역에 위치한 Seismic Design Category (SDC) A 또는 B의 파티션 벽은 최소 철근 면적이나 최대 간격 요구 사항이 없습니다. 따라서, 낮은 내진 지역에서 파티션 벽은 0.024 MPa 서비스 압력에 저항할 수 있을 만큼 적절하다면 무철근일 수 있습니다. 예를 들어, f’m = 17.2 MPa, Type S 모르타르, 5.5m 높이, 단순 지지된, 그리고 Seismic Design Category (SDC) A 또는 B에 위치한 203mm 두께 CMU 파티션 벽을 고려해보십시오. 이 벽은 철근 없이 서비스 0.024 MPa 내부 압력에 저항할 수 있습니다. 그림 3에 따른 계산을 참조하십시오. 305mm 블록으로 구성된 파티션 벽은 무철근 조적 벽으로 최대 8.5m 높이까지 확장할 수 있습니다.
우리가 높이를 늘리고/벽 두께를 줄이면서, 0.024 MPa의 내부 압력에 저항하기 위해 경량 철근이 필요합니다. 낮은 내진 하중, SDC A 또는 B에 대한 파티션 벽 철근에 대한 지침은 표 1을 참조하십시오. 이러한 철근은 올바른 디테일링 및 벽의 격리가 가능할 때만 가능하다는 점을 유의해야 합니다. 이는 추가적으로 논의될 것입니다. 파티션 벽 철근 계산에 유용한 보완재 도구는 International Masonry Institute에서 개발한 Masonry Partition Wall Software이며, 해당 소프트웨어를 찾을 수 있는 웹사이트를 참조하십시오.
파티션 벽 가이드 (Table 1: Partition Wall Reinforcement Guide for Seismic Design Category A or B)
f’m=17.24MPa, Type S 모르타르
IBC 코드 최소 내부 압력 kPa,서비스, kPa. 극한
SDC A, B
| 두께\높이 | 3m | 3.7m | 4.3m | 4.9m | 5.5m | 6.1m | 7.3m | 8.5m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 152mm (6′) | – | – | – | D13 @ 3000 | D13 @ 2400 | D13 @ 1200 | D13 @ 610 | D13 @ 610 |
| 203mm (8′) | – | – | – | – | D13 @ 3000 | D16 @ 2400 | D16 @ 2000 | D16 @ 1600 |
| 254mm (10′) | – | – | – | – | – | – | D16 @ 2400 | D16 @ 2400 |
파티션 벽 가이드 (표 2: 내진 설계 카테고리 C를 위한 파티션 벽 철근 가이드)
f’m=17.24MPa, Type S 모르타르
IBC 코드 최소 내부 압력 34.5kPa 서비스, 55.2kPa 극한
SDC C
| 두께 | 3.0m | 3.7m | 4.3m | 4.9m | 5.5m | 6.1m | 7.3m | 8.5m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 152mm | D13@3000 | D13@3000 | D16@3000 | D13@1800 | D13@1400 | D13@1000 | D16@1000 | D16@600 |
| 203mm | D13@3000 | D13@3000 | D13@3000 | D16@3000 | D16@2400 | D16@2000 | D16@1600 | D16@800 |
| 254mm | D13@3000 | D13@3000 | D13@3000 | D13@3000 | D13@3000 | D16@2400 | D16@1800 | D16@1000 |
표 2: 내진 설계 카테고리 C를 위한 파티션 벽 철근 가이드
때때로 구조 문서에서는 조적 전단 벽에 적용되는 구조 설계가 고의적이든 아니든 파티션 벽에도 적용됩니다. 설계 도면 세트에는 조적 벽은 특별히 언급이 없는 한 일반적으로 48인치 간격으로 #4 수직 바가 있어야 한다고 명시하는 일반 주의사항이 포함될 수 있습니다. 이 주의사항이 비구조적 파티션 벽에 적용되거나 필요한지는 명확하지 않습니다. 위에서 논의한 바와 같이, 파티션 벽은 올바르게 디테일이 되었다면 무철근 벽으로 높은 층까지 확장될 수 있습니다. 따라서 모든 조적 벽 – 전단 벽, 내력 벽, 그리고 파티션 벽 – 에 철근이 요구되는 일반 주의사항은 프로젝트의 비내력 파티션 벽을 과도하게 철근화할 수 있습니다. 구조 벽에 대한 철근 요구 사항을 벽 스케줄에서 명확히 전달하는 것이 ‘만능’ 일반 주의사항을 사용하는 것보다 비용 효율적입니다. 프로젝트에 조적 파티션 벽의 총 부피가 구조 철근 벽보다 많을 가능성이 있으며, ‘만능’ 일반 주의사항을 피함으로써 프로젝트에 상당한 비용 절감을 이룰 수 있습니다.