Seismic
8인치 콘크리트 블록(200mm) 내진설계: 높은 층고(High-Bay) 벽체 가이드
1. 개요: 8인치 블록이 필요한 순간
8인치 콘크리트 블록(Nominal 200mm, 실제 약 190mm)은 6인치(150mm)보다 자중이 무겁고 재료비가 상승하지만, 구조적 성능과 시공 안정성이 월등하여 다음의 경우 필수적으로 검토됩니다.
- 높은 층고 (High-Bay): 층고가 5.4m 이상인 공장, 물류센터 등.
- 대형 개구부: 지게차나 화물차 진입을 위한 대형 셔터가 설치되는 벽체.
- 독립 벽체: 직교하는 벽체가 없어 횡지지 거리가 먼 긴 벽체(Firewall 등).
2. 높이 제한 (Height Limits) 분석
KDS 41 34 01(콘크리트구조 설계기준) 및 조적조 기준에 따라 두께($t=200mm$) 대비 높이($h$) 비율을 검토합니다.
2.1 허용 높이 계산 ($t \approx 200mm$ 기준)
| 구분 | 제한 기준 (세장비 $h/t$) | 산정 높이 ($H_{max}$) | 실무 적용 가이드 |
|---|---|---|---|
| 비보강 블록조 | 20배 이하 | 3.8m | 일반적인 상가 1개 층 높이 (권장 안 함) |
| 보강 블록조 | 34배 이하 | 6.8m (약 7m) | 수직 철근 + 사춤 필수 조건 |
| 구조 보강 필수 | 34배 초과 | 설계 필요 | 약 7m 초과 시 추가 보강 |
설계 Tip:
- 6인치(150mm): 높이 5.4m가 한계 (보강 시)
- 8인치(200mm): 높이 6.8m까지 가능 (보강 시)
층고 5m 공장 설계 시 6인치를 고집하면 윈드 포스트를 촘촘히 세워야 하므로, 8인치를 적용하여 윈드 포스트 물량을 줄이는 것이 시공성 및 경제성에서 유리합니다.
3. 고층 벽체(High Wall)를 위한 보강 상세
벽이 높을수록 지진 시 면외 방향(Out-of-Plane)으로 배가 부르는 휨 모멘트가 기하급수적으로 커집니다. 단순 수직 철근 외에 **본드 빔(Bond Beam)**의 역할이 중요합니다.
3.1 수직 보강 (Vertical Reinforcement)
- 철근 규격: D13 또는 D16 사용. (구멍이 커서 D16 배근 및 이음이 용이함)
- 간격: @400mm (블록 1장) 또는 @800mm (블록 2장).
- 이음(Splice): 벽이 6m라면 한 번에 철근을 세울 수 없습니다. 중간에 겹침 이음(Lap Splice) 길이(약 40d~50d)를 확보해야 합니다.
3.2 수평 보강: 본드 빔 (Bond Beam)
높은 벽체의 허리를 잡아주는 '테두리보' 역할을 합니다.
- 정의: U형 블록(U-Block)을 사용하여 수평 방향으로 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 만든 '벽체 내의 보(Beam)'.
- 설치 위치: 바닥, 천장, 그리고 벽체 높이의 1/2 또는 1/3 지점마다 설치.
- 효과: 벽체의 좌굴 길이를 반으로 줄여주어 면외 강성을 비약적으로 높임.
4. 개구부(Opening) 주변 상세
8인치 블록이 쓰이는 곳은 대형 장비 반입구, 셔터 등이 많습니다.
- 인방보(Lintel): 개구부 폭이 1.2m를 넘으면, 기성 인방(PC)보다는 U형 블록을 이용한 현장 타설 인방이나 철골 인방을 권장합니다.
- 잼(Jamb) 보강: 개구부 양옆(Jamb) 칸은 반드시 사춤하고 수직 철근을 2가닥 이상 배근하여 보강합니다.
5. 설계 및 시공 체크리스트
현장에서 8인치 블록 시공 시 반드시 확인해야 할 사항입니다.
| 항목 | 체크 포인트 | 이유 |
|---|---|---|
| 철근 이음 위치 | 높이 3m 지점에서 작업자가 철근을 이을 수 있는가? | 비계(Scaffolding) 설치 계획과 연동 필요 |
| 사춤 높이(Lift) | 한 번에 6m를 사춤하면 안 됨 (최대 1.5m씩 끊어 타설) | 너무 높게 타설하면 측압으로 블록이 터짐(Blow-out) |
| 천장 앵커 | 상부 슬라이딩 조인트 앵커가 심도 있게 박혔는가? | 벽체 중량이 무거워(약 260kg/m²) 전도력이 매우 큼 |
6. 결론
8인치 블록은 **"높은 벽(High Wall)"**을 위한 최적의 자재입니다. 설계자는 층고가 5.4m를 넘는 구간에 무리하게 6인치를 적용하여 복잡한 보강을 하기보다, 8인치 블록 + 본드 빔(Bond Beam) 조합을 적용하여 구조적 안정성과 시공 효율성을 동시에 확보해야 합니다.