기준에서 명시하는 내용을 바탕으로 지진이 발생했을 때 피해에 대한 충분히 예상되는 피해유형을 바탕으로 설명합니다.
| 질문 1 | 건물외구조물은 왜 비구조요소보다 기준이 더 엄격한가요? |
| 기준 | 18. 비구조요소 18.1 일반사항 …<중략>… 건물외구조물(창고용 선반과 탱크 포함)은 19장의 규정에 따라 설계된다. 18.1.1 적용범위 다음의 비구조요소는 18장의 규정에 따라 내진설계가 수행되어야 한다. (1) 중요도계수 가 1.5인 비구조요소 (2) 파라펫, 건물외부의 치장 벽돌 및 외부치장마감석재 …<후략>… |
| 설명 | 비구조요소(제18장)와 달리, 건물외구조물(창고용 선반과 탱크 포함)을 다루는 제19장에서는 건물의 내진등급이나 대상이 되는 요소에 대하여 내진설계를 하지 않아도 되는 예외범위를 포함하지 않습니다. 즉 창고용 선반과 탱크 등과 같은 건물외구조물이 건물 내부나 외부에 설치되는 경우라면 그 건물의 중요도나 건물외구조물의 규모나 형식과 관계없이 무조건 내진설계를 실시해야 합니다. 비구조요소는 종류도 다양하지만 대체로 건물구조체에 정착되는 것을 특징으로 하는 부착물들입니다. 지진에 의하여 파괴되면 건물 내부의 비구조요소들은 피난을 방해할 수 있고, 건물 외부의 비구조요소들은 추락하여 인명피해를 유발할 수 있습니다. 건물외구조물은 건물 내부 또는 외부에 설치되는 또다른 구조물로서 단순한 부착물의 수준과는 달리 그 자체가 하나의 구조형식을 가지는 것들입니다. 지진에 의하여 파괴되면 건물 내부의 건물외구조물들은 건물구조체 막대한 충격효과를 주어 건물붕괴를 야기할 수 있고, 건물 외부의 건물외구조물도 파괴되면 옥외로 대피한 사람들에게 직접적으로 피해를 줄 수 있고, 인접한 구조물에 영향을 주어 도미노 파괴도 예상할 수 있습니다. 수조(물탱크)가 파괴되면 지진 2차 피해로 흔하게 발생하는 화재를 진압할 능력 자체가 상실되고, 피난경로도 유출된 용수로 인해 피난통로가 물에 잠기거나 미끄러져서 오히려 위험한 통로로 만들 수 있으며, 특히 화학물 등 위험물탱크인 경우는 그 피해가 건물 뿐만 아니라 주변 지역에 상당히 광범위하고 심각한 피해를 발생시킬 수 있습니다. 비구조요소보다 건물외구조물이 지진으로 파괴되면 그 피해가 더 광범위하거나 더 심각할 수 있기 때문에 더 엄격하게 적용하는 것입니다. |
| 질문 2 | 내진특등급 건축물이면 왜 비구조요소 검토대상이 더 많은가요? |
| 기준 | 18.1.2 중요도계수 비구조요소의 중요도계수 는 1.0으로 한다. 단, 다음에 해당할 경우 를 1.5로 한다. (1) 소화배관과 스프링클러 시스템 등 인명안전을 위해 지진 후에도 반드시 기능하여야 하는 비구조요소. 또한 피난경로상의 계단, 캐노피, 비상유도등, 중량칸막이벽 등 손상시 피난경로확보에 지장을 주는 비구조요소와 대형 창고형 매장 등에 설치되어 일반대중에게 개방된 적재장치 (2) 규정된 저장용량 이상의 독성, 맹독성, 폭발위험 물질을 저장하거나 지지하는 비구조요소 (3) 표 2.2-1의 내진특등급에 해당하는 구조물에서 시설물의 지속적인 기능수행을 위해 필요하거나 손상시 시설물의 지속적인 가동에 지장을 줄 수 있는 비구조요소 …<후략>… (표 2.2-1 : 건축물의 중요도 [특]에 해당하는 구조물이 내진등급 [특]에 해당한다는 내용) |
| 설명 | 내진특등급 즉, 건축물의 중요도 특에 해당하는 건축물의 범위는 「건축물의 구조기준 등에 관한 규칙」 [별표11]에 명시되어 있는 데, “1.연면적 1,000m2이상인 위험물 저장 및 처리 시설ㆍ국가 또는 지방자치단체의 청사ㆍ외국공관ㆍ소방서ㆍ발전소ㆍ방송국ㆍ전신전화국ㆍ국가 또는 지방자치단체의 데이터센터, 2. 종합병원, 수술시설이나 응급시설이 있는 병원” 입니다. 지금 건설중인 또는 건설예정인 건축물이 여기에 해당하는지를 확인하려면, 설계도서 중에 구조계산서와 함께 제공되는 「구조안전 및 내진설계 확인서」에서 상단부에 “4) 중요도”에 내진특등급”이나 중요도(특)”으로 기재되었는지 확인하면 됩니다. 내진등급(Ⅰ)(=중요도1)이나 내진등급(Ⅱ)(=중요도 2 또는 3)에 해당하는 일반적인 건축물은 비구조요소 내진설계 검토대상이 비교적 많지 않습니다. 그러나 내진등급(특)(=중요도.특)에 해당하는 건축물은 모든 비구조요소가 내진설계 검토대상입니다. 일반적인 건축물에서 비구조요소에 요구되는 성능수준은 “인명안전”이고, 내진특등급 건축물에서 비구조요소에 요구되는 성능수준은 “기능수행”입니다. 즉 일반적인 건축물은 비구조요소가 파괴될 때 사람 목숨에 위협이 되는 것들만 대상으로하며, 그 대상은 [파라펫, 건물외부의 치장 벽돌 및 외부치장마감석재]+[소화배관과 스프링클러 시스템 등 인명안전을 위해 지진 후에도 반드시 기능하여야 하는 비구조요소]+[피난경로상의 계단, 캐노피, 비상유도등, 중량칸막이벽 등 손상시 피난경로확보에 지장을 주는 비구조요소]+[대형 창고형 매장 등에 설치되어 일반대중에게 개방된 적재장치]+[독성, 맹독성, 폭발위험 물질을 저장하거나 지지하는 비구조요소]입니다. 내진특등급 건축물은 지진발생 중에도, 그리고 그 직후에도 계속 기능이 유지되어 재난통보, 재난수습, 수술 등을 정상적으로 진행할 수 있는 수준이 되어야 하므로, 일반적인 건축물의 의무검토대상에 더 추가하여 이중바닥, 천정재, 경량칸막이벽 뿐만 아니라 간판 및 모든 비구조요소가 모두 포함되고 여기에 고려하는 지진하중도 더 크게 반영하도록 되어 있습니다. |
| 질문 3 | 일반적인 건축물에서 내진설계 의무대상인 비구조요소들이 어떤 피해를 유발할 수 있을까요? |
| 기준 | 18.1.1 적용범위 다음의 비구조요소는 18장의 규정에 따라 내진설계가 수행되어야 한다. (1) 중요도계수 가 1.5인 비구조요소 (2) 파라펫, 건물외부의 치장 벽돌 및 외부치장마감석재 …<중략>… 18.1.2 중요도계수 비구조요소의 중요도계수 는 1.0으로 한다. 단, 다음에 해당할 경우 를 1.5로 한다. (1) 소화배관과 스프링클러 시스템 등 인명안전을 위해 지진 후에도 반드시 기능하여야 하는 비구조요소. 또한 피난경로상의 계단, 캐노피, 비상유도등, 중량칸막이벽 등 손상시 피난경로확보에 지장을 주는 비구조요소와 대형 창고형 매장 등에 설치되어 일반대중에게 개방된 적재장치 (2) 규정된 저장용량 이상의 독성, 맹독성, 폭발위험 물질을 저장하거나 지지하는 비구조요소 …<후략>… |
| 설명 | ① 파라펫, 건물외부의 치장 벽돌 및 외부치장마감석재 : 옥상난간은 수직방향 캔틸레버 구조형식으로서 지진발생시 휨응력과 변형이 크게 발생할 수 있어서 바닥면과의 경계부위에서 파괴되기 쉽고 건물 외측으로 전도하여 추락하면서 사람 목숨을 크게 위협합니다. 건물외부에 부착하는 치장벽돌이나 석재마감도 건식공법으로 시공되는 연결철물이나 습식공법으로 시공되는 접합면에서 파괴가 발생하면 추락하면서 이또한 사람 목숨을 크게 위협합니다. 2017년 포항지진에서 매스컴을 통해 그 위험성을 모든 국민이 여실히 알게 되었습니다. ② 소화배관과 스프링클러 시스템 : 지진 발생 후 화재는 그 어느때보다 훨씬 발생할 가능성이 높습니다. 1995년 고베지진에서도 10만채가 넘는 건물에 화재가 발생했고 건물붕괴가 아닌 화재로 인해 질식사한 사망자도 상당히 많았습니다. 따라서 소방법 등에 의해 소화배관과 스프링클러 시스템을 설치해야 하는 건물이라면 이에 대한 내진설계를 적용해야 하며, 소화용수를 화재점까지 이동시키는 소화배관과, 이를 돕는 스프링쿨러 시스템으로서 펌프인 가압송수장치, 각종 제어수신반, 비상발전기 등도 모두 이 시스템에 포함됩니다. ③ 피난경로상의 계단, 캐노피, 비상유도등, 중량칸막이벽 : 지진이 발생하면 최대한 신속하게 건물 밖으로 피신하여야 합니다. 각 세대 등 점유공간 출입문으로부터 각층 복도, 홀, 계단전실, 계단실을 거쳐 피난층(대체로 지상1층)의 계단전실, 볻고, 홀을 거쳐 건물 밖으로 대피하는 경로를 피난경로라고 하는 데, 이 경로상에 있는 조적벽체 등과 같은 중량벽체가 파괴되어 넘어지면 오히려 대피중인 사람들의 목숨을 위협할 수 있고, 사람들의 피난을 방해하여 수많은 건물에 갇힌 사람들의 목숨을 위태롭게 만들 수 있습니다. 피난경로상의 계단, 캐노피는 건물 골조 구조계산·설계에 포함되니 않은 경우도 간혹 있는데, 건축구조물의 주된 지진력저항시스템의 일부로서 검토된 피난경로상의 계단과 캐노피는 비구조요소가 아니고 구조요소로서 안전이 확인된 것이지만, 건축구조물의 주된 지진력저항시스템과 다른 형식으로서 설계단계에서 검토된 경우가 아니라면 비구조요소로서 내진설계를 검토하여야 합니다. 통상 인테리어공종 등에서 내부로비에 설치하는 강구조 나선계단이거나, 외부출입구 부분에 구조체와 별도로 시공되는 경사로 또는 진입계단, 강재 캐노피 등이 대체로 이에 해당하는 경우가 많습니다. 비상유도등은 전기 비구조요소로서 지진 발생시 정착부에 고정된 상태가 유지되어야 신속한 피난경로를 안내하는 역할을 제대로 할 수 있습니다. 비상유도등의 무게가 크거나 정착부 연결에 사용되는 볼트 또는 앵커가 견디는 힘이 부족하여 탈락하여 뒤집히거나 바닥에 떨어지면 대피자는 엉뚱한 곳으로 이동하게 되거나 당황하면서 건물 내부에 체류하는 시간이 길어질 수 있는데, 누구나 잘 알겠지만 이러한 재난에서는 몇 초가 생사를 가르는 경우가 많습니다. ④ 대형 창고형 매장 등에 설치되어 일반대중에게 개방된 적재장치 : 대형 창고형 매장에서의 적재장치는 상품 적재 높이가 높고 재하되는 상품의 무게 등에 따라 전도될 위험성이 큰데, 일반 고객들이 상품을 선택하기 위해 접근할 수 밖에 없데, 공간이 크거나 동선이 길게 계획된 경우에는 지진발생시 대피자는 피난 도중에 전도되는 적재장치에 깔려 압사할 위험성이 크기 때문에 검토대상이 됩니다. ⑤ 규정된 저장용량 이상의 독성, 맹독성, 폭발위험 물질을 저장하거나 지지하는 비구조요소 : 위험물 저장탱크는 건물외구조물로서 비구조요소보다 엄격하게 내진설계가 반영되어야 하는 요소입니다. 그러나 본탱크 이외에 위험물 관련 배관 및 기타 설비요소들이 있다면 이또한 비구조요소나 건물외구조물로서 검토되어야 합니다. |
출처: https://bmtars.tistory.com/142 [지진:티스토리]