조적벽체(1.0B) 비구조요소 내진설계: 전도 방지 및 상세 가이드

1. 개요: 1.0B 조적벽체의 위험성

건축 현장에서 1.0B 쌓기(약 190mm 두께)는 주로 계단실, 기계실, 세대 간 경계벽 등 차음과 내화 성능이 요구되는 곳에 사용됩니다. 하지만 이 비내력 조적벽체는 구조체와 거동이 다르며, 다음과 같은 지진 취약성을 가집니다.

1. 중량 ($W_p$): 1.0B 벽체는 약 350~400kg/m²로 매우 무거워, 발생하는 지진하중($F_p$)이 큽니다.
2. 면외 거동 (Out-of-Plane): 지진파가 벽면에 수직으로 작용할 때, 휨 인장력을 버티지 못하고 벽체가 통째로 전도될 위험이 있습니다.
3. 층간 변위: 건물이 흔들릴 때 조적벽이 기둥/보와 함께 움직이지 못하면(Lock-in), 압축 파괴가 발생하여 폭발하듯 붕괴될 수 있습니다.

2. KDS 41 17 00 설계 기준 분석

KDS 41 17 00 18.3 건축 비구조요소 조항에 따라 1.0B 벽체는 다음 두 가지를 만족해야 합니다.

2.1 설계지진력 ($F_p$) 산정

조적벽체는 '양단 지지 요소'로 거동하며, 이에 따른 $a_p$(증폭계수)와 $R_p$(반응수정계수)를 적용해야 합니다.

• $a_p$ (증폭계수): 1.0 (일반 벽체)
• $R_p$ (반응수정계수): 2.5 (일반 조적벽체)
  • 주의: 철근 보강이 없는 무보강 조적조는 $R_p$가 1.5로 낮아져 더 큰 하중을 적용해야 합니다.

$$F_p = \frac{0.4 a_p S_{DS} W_p}{R_p / I_p} (1 + 2 \frac{z}{h})$$

2.2 층간변위 수용 (In-Plane Drift)

KDS 41 17 00 18.3.2: 비구조요소는 구조체의 층간변위에 의해 파괴되지 않도록 구조체와 분리하거나, 변위를 수용할 수 있는 상세를 적용해야 한다.

즉, 조적벽 상부와 슬래브 하부 사이는 반드시 이격(Gap)을 두고, 채움재로 마감하여 슬래브가 처지거나 횡변위가 발생해도 벽체를 누르지 않도록 해야 합니다.

3. 내진 보강 상세 (Reinforcement Details)

1.0B 벽체의 안전을 확보하기 위한 실무적인 보강 방법입니다.

3.1 상부 고정 (Top Restraint)

상부는 슬래브와 닿지 않게 하되, 벽이 넘어가지 않도록 잡아줘야 합니다.

• L형강 가이드(Angle Guide): 슬래브 하부에 L형강을 설치하여 벽체 전도를 방지. (상하 이동은 자유, 좌우 전도는 방지)

4. 구조 계산 체크 포인트

실무 엔지니어가 1.0B 벽체 검토 시 놓치기 쉬운 항목들입니다.

검토 항목	주요 체크 포인트	비고
벽체 높이 대 두께 비 (h/t)	비내력벽의 경우 보통 36 이하 권장	1.0B(190mm) 기준 높이 6.8m 초과 시 보강 필수
앵커볼트 전단/인장	상/하부 지지 앵커가 $F_p$를 견디는지 확인	후설치 앵커 사용 시 균열 콘크리트 기준 적용
모르타르 부착 강도	설계 시 모르타르 인장강도는 무시하는 것이 안전	전도 모멘트에 대해 자중으로 버티는지(Resisting Moment) 확인

5. 결론 및 요약

1.0B 조적벽체는 단순한 '칸막이'가 아니라, 지진 시 인명 피해를 유발할 수 있는 중량물입니다.

1. 구조 분리: 상부는 반드시 슬라이딩/이격 상세를 적용하여 층간변위를 흡수하십시오.
2. 면외 지지: 벽체 높이가 높을수록 보강을 철저히 계산해야 합니다.
3. 코드 준수: 무보강 조적조로 간주될 경우 $R_p$ 값을 낮게 잡아 보수적으로 설계하십시오.