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6인치 콘크리트 블록(150mm) 내진설계: 보강 블록조의 높이 제한과 상세
1. 개요: 6인치 블록의 구조적 특징
6인치 콘크리트 블록(CMU)은 두께가 약 150mm로, 1.0B 벽돌(190mm)보다 얇지만 **'속빈 공간(Cell)'**을 활용할 수 있다는 결정적인 차이가 있습니다. 지하 주차장 격벽, 기계실 벽체, 공장 칸막이 등에 주로 사용되며 내진 설계 시 다음 두 가지가 핵심입니다.
- 보강의 용이성: 블록 구멍에 수직 철근을 넣고 콘크리트/모르타르를 채움(Grouting)으로써 **'보강 조적조'**로 설계하기 쉽습니다.
- 경량화: 1.0B 벽돌 대비 단위 면적당 중량이 가벼워 지진 하중($F_p$) 산정에 다소 유리합니다.
2. 높이 제한 (Height Limits) 분석
KDS 41 34 01(콘크리트구조 설계기준) 및 조적조 기준에 따라 두께($t=150mm$) 대비 높이($h$) 비율을 검토합니다.
2.1 허용 높이 계산 ($t=150mm$ 기준)
| 구분 | 제한 기준 (세장비 $h/t$) | 산정 높이 ($H_{max}$) | 실무 적용 가이드 |
|---|---|---|---|
| 비보강 블록조 | 20배 이하 | 3.0m | 철근 없이 쌓기만 하는 경우 (비추천) |
| 보강 블록조 | 36배 이하 | 5.4m | 수직 철근 + 사춤 필수 적용 시 |
| 구조 보강 필수 | 36배 초과 | 설계 필요 | 층고 높은 공장 등은 8인치(200mm) 블록 변경 검토 |
설계 Tip: 층고가 3m를 넘는 지하 주차장이나 기계실의 경우, 6인치 블록을 단순히 쌓기만 하면(비보강) 구조 기준 위반입니다. 반드시 **수직 철근(D10 or D13)**을 배근하고 **사춤(Grouting)**을 해야 안전한 높이(4.5m)까지 확보됩니다.
3. 필수 내진 보강 상세 (Reinforcement Details)
블록조의 내진 성능은 '블록' 자체가 아니라 '철근과 사춤'에서 나옵니다.
3.1 수직 보강 (Vertical Rebar & Grouting)
면외 방향 휨 모멘트에 저항하는 가장 중요한 요소입니다.
- 철근 규격: 보통 D10 또는 D13 사용.
- 간격: @400mm (블록 1장 길이) 또는 @800mm (블록 2장).
- 정착: 바닥 슬래브에서 올라오는 다우얼 철근(Dowel Bar)과 결속되어야 합니다.
- 사춤(Grouting): 철근이 들어간 구멍은 반드시 모르타르나 콘크리트로 밀실하게 채워야 합니다. (현장 감리 최우선 점검 사항)
3.2 수평 보강 (Horizontal Reinforcement)
전단 저항 및 균열 제어를 위해 설치합니다.
- 블록 메쉬(Ladder Mesh): 수직 간격 @400mm (2단) 마다 설치.
- 인방보(Bond Beam): 개구부 상부 혹은 벽체 최상단에 U형 블록을 사용하여 수평 철근 배근 후 콘크리트 타설.
3.3 상부 및 단부 상세
- 상부 이격: 비내력벽인 경우, 슬래브 하부와 20mm 이상 이격하고 앵글 가이드(Angle Guide)로 전도만 방지합니다.
- 단부 보강: 벽의 끝단, 교차부, 개구부 주변은 반드시 보강근을 추가하여 사춤합니다.
4. 현장 시공 및 감리 체크리스트
설계 도면에 완벽해도 시공이 따라주지 않으면 블록조는 매우 취약합니다.
| 검토 항목 | 체크 포인트 | 주의 사항 |
|---|---|---|
| 다우얼 철근(Dowel) | 바닥 콘크리트 타설 전 미리 심어두었는가? | 케미컬 앵커로 후시공 시 인발 테스트 필수 |
| 사춤(Grouting) 충전 | 철근이 있는 칸(Cell)을 완전히 채웠는가? | 완전히 채워지지 않거나 비워두면 내진 성능 '0' |
| 블록 나누기 | 개구부 위치와 블록 모듈이 맞는가? | 불필요한 할석(Cutting)을 줄여야 강도 확보 |
| 상부 앵글 | 슬래브 하부 앵글이 견고하게 고정되었는가? | 셋앙카/웨지앙카 시공 상태 확인 |
5. 결론: 벽돌보다 블록이 유리한 이유
내진 설계 관점에서 6인치 블록은 1.0B 벽돌보다 **'구조적 신뢰도'**가 높습니다. 속빈 공간을 이용해 철근 콘크리트 기둥(Small Column)을 벽체 내부에 만드는 효과를 낼 수 있기 때문입니다.
- 층고 3m 이하: 비보강으로 가능하나, 메쉬 보강 권장.
- 층고 3m ~ 5.4m: 수직 철근 + 사춤 보강 필수.
- 층고 5.4m 초과: 별도 해석 필수.