비구조적 구성 요소에 대한 일반 사항

• 2015년 IBC 제1613.1조에 따르면: “모든 구조물과 그 부분, 그리고 그 구조물과 지지대 및 부착물에 영구적으로 부착된 비구조적 구성 요소는 ASCE 7에 따라 지진 동작의 영향을 견딜 수 있도록 설계 및 건설되어야 합니다.”
• KDS 41 17 00 : 2022 18장에 따르면 : “건축구조물에 영구히 설치되는 건축, 기계 및 전기설비 등의 비구조요소와 그 지지부 및 연결부는 건축물 내진설계기준(kds 41 17 00)에 따라 설계 되어야 한다. 단, 구조물 유효중량의 25%를 초과하는 비구조요소는 건물외구조로 분류하여 19장의 규정을 따른다. 
  
  
• 비구조적 구성 요소란 무엇인가요?
  • 비구조적 구성 요소는 건물의 주요 구조에 영구적으로 부착되거나 그것에 의해 지지되는 건축, 기계, 전기 구성 요소를 말합니다.
  • ASCE 7의 13.5-1 표는 “건축” 구성 요소의 예로 내부 비구조 벽과 칸막이, 캔틸레버 요소(예: 파라펫, 굴뚝), 외벽 패널과 유리 요소, 베니어, 옥탑, 천장, 캐비닛, 접근 바닥, 장식물 및 오너먼트, 간판 및 빌보드 등의 강성 및 유연 구성 요소를 제공합니다.
    
    
  • KDS 41 17 00 표 18.3-1 은 ” 건축비구조요소의 설계계수”를 나타낸다. 
    
    
  • ASCE 7의 13.6-1 표는 “MEP” 구성 요소의 예로 HVAC, 팬, 에어컨 유닛, 캐비닛 히터, 공기 분배 상자, 보일러, 난로, 탱크, 냉각기, 온수기, 열교환기, 증발기, 공기 분리기, 제조 및 가공 장비, 엔진, 터빈, 펌프, 압축기, 압력 용기, 엘리베이터, 에스컬레이터, 발전기, 배터리, 인버터, 모터, 변압기, 모터 제어 센터, 배전판, 스위치 기어, 계측 캐비닛, 통신 장비, 컴퓨터, 계측 및 제어, 굴뚝, 전기 타워, 조명 기구, 진동 격리 구성 요소, 파이핑 및 도관 시스템, 덕트, 컨베이어 및 케이블 트레이를 제공합니다.
    
    
  • KDS 41 17 00 표 18.4-1 은 ” 기계 및 전기비구조요소의 설계계수”를 나타낸다. 
    
    
• 비구조적 지진 제약의 중요성은 무엇인가요?
  • 비구조적 손상은 미국 내 최근 지진 사건에서 관찰된 손상의 25-50%를 차지했습니다.
  • 작은 지진에서조차 비구조적 손상은 생명 안전 위험이 될 수 있습니다.
  • 건물 내 비구조적 구성 요소의 비용은 종종 주요 구조물 자체의 비용보다 더 큽니다.
    
    
• 지진 제약이란 무엇을 의미하나요?
  • “지진 제약”은 지진 이벤트 동안 구성 요소의 이동을 최소화하기 위해 비구조적 구성 요소를 고정하거나 지지하는 것을 말합니다.
    
    
• 모든 비구조적 구성 요소가 지진 제약을 받아야 하나요?
  • 지진 제약이 필요하지 않은 몇 가지 사례가 있습니다. 아래는 IBC 및 ASCE 7 내에 포함된 예외 사항의 목록입니다.
    • 2015년 IBC 제1613.1조
      • SS<0.4g인 단독 및 이중 가족 주택 (즉, 지진 설계 카테고리 A, B, C).
      • 표준 건축 요구 사항을 충족하는 목조 건물 (IBC 2308).
      • 농업 저장 구조물.
      • IBC나 ASCE 7에서 다루지 않는 특별한 고려가 필요한 구조물 (예: 교량, 송전 탑 등).
    • ASCE 7의 제13.1.4조
      • 지진 설계 카테고리 ‘B 이하’에 위치한 비구조적 구성 요소.
      • 중요도 계수(IP)가 1.0인 지진 설계 카테고리 ‘C’에 위치한 비구조적 MEP 구성 요소.
      • 지진 설계 카테고리 ‘D 이상’에 위치하고…
        • 구성 요소와 관련된 덕트, 파이핑, 도관 사이에 유연한 연결이 제공되며…
        • 구성 요소의 무게가 400파운드 미만이고 바닥 레벨에서 4피트 이상 높이에 설치되지 않으며…
        • 구성 요소의 무게가 20파운드 미만이고 천장이나 벽에 부착되며…
        • 구성 요소가 5파운드/피트 이하의 분배 시스템으로 구성됩니다.
          
          
    • KDS 41 17 00의 제 18.1.1 적용범위
      • “중요도계수 Ip가 1.5인 비구조요소, 파라펫, 건물외부 치장벽돌 및 외부치장마감석재”  에 속하지 않으며 다음에 해당하는 전기 및 기계비구조요소
      • 중요도계수 Ip가 1.0 이면서 바닥으로부터 설치높이 1.2m 이하, 중량 1800N 이하이고, 덕트나 파이프와의 연결부가 유연한 재료로 구성된 경우
      • 중량 100N이하, 단위길이당 중량이 70 N/m 이하인경우
        
        
• 지진 제약의 예는 무엇인가요?
  • 연방 재난 관리청(FEMA)은 기계 장비(FEMA 412), 전기 장비(FEMA 413), 그리고 덕트 및 파이핑 시스템(FEMA 414)의 지진 제약 설치를 위한 여러 가이드를 개발했습니다.
  • 소방청은 2022.04 “소방시설의 내진설계기준 업무적용 지침”을 만들었다. 이 지침은 KDS 41 17 00을 준수하여 소방시설 내진설계를 하도록 명시하고 있다.
  • LH 는 2019.10 “LH 공동주택 비구조요소 내진설계 매뉴얼” 을 작성하여 배포하였다.
  • LH 는 2019.10 “LH 공동주택 비구조요소 내진설계 예제집” 을 작성하여 배포하였다.
  • 대한건축학회와 한국건축구조기술사회 는 2019.05 “건축물 내진설계기준에 따른 비구조요소 내진설계 예제집”을 작성하여 배포하였다.

• 국내 비구조 요소 내진설계는  KDS 41 17 00, LH와 대한건축학회에서 배포는 매뉴얼과 예제집에 따라 : “모든 구조물과 그 부분, 그리고 그 구조물과 지지대 및 부착물에 영구적으로 부착된 비구조적 구성 요소는  지진 동작의 영향을 견딜 수 있도록 설계 및 건설되어야 합니다.”