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다세대주택 필로티 구조 시 내진상세에 대하여

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  • 하이구조
  • 18-02-07 16:33
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Question :
 
안녕하세요.
작년에 발생한 포항지진 이후 내진설계 및 내진상세에 관하여 고민하던 차에 귀사의 홈페이지를 통해 많은 정보를 얻게 되었습니다.
 
최근 여러 현장에서 다세대주택 신축공사를 감독 중인데, 대부분 매트기초(THK900mm) 위 지상1층 필로티구조, 지상2~5층 무량판 벽식구조(슬래브THK210mm)입니다.
 
현장들이 작다보니 영세한 시공업체들이 대부분이어서 강화된 내진설계에 맞게 내진상세를 지키며 시공하는 곳이 전무한 실정입니다. 이에 내진상세대로 시공토록 지도하지만, 정작 구조도면이 부실하다보니 도면만으로는 한계가 있네요.
 
그리하여 염치불구하고 좀 포괄적으로 문의드리고자 합니다.
 
1. 지상1층 필로티 구조일 경우, 특별지진하중이 추가되는 것으로 알고 있는데... 2층 바닥의 전이보 및 1층 필로티 기둥이 특수모멘트골조인지 궁금합니다. (다세대주택의 경우 1층 필로티 기둥은 모두 외주부 기둥입니다.) 건물 규모는 연면적 500~600제곱미터 정도라서 특수모멘트골조가 아닐거라 생각합니다. 특별지진하중이 추가되는 구조부재는 특수모멘트골조라는 의견을 들은 적이 있어서 궁금하네요.
 
2. 내진설계 시 매트기초와 기둥의 접합부에도 내진상세가 별도로 있을까요? 현재로선 매트기초 안의 기둥 주근에 횡철근을 배근토록 지도하고 있습니다만, 이를 과도하다고 보는 현장소장 및 철근반장이 상당수 있어서 더욱 궁금합니다.
 
3. 1층 필로티 기둥 주근이 2층 전이보에 정착 시, 전이보의 주근 순간격이 워낙 여유가 없다보니 기둥 주근의 90도 갈고리를 보 상부근 아래로 정착하는 현장도 있는데, 구조설계하시는 입장에서 어떻게 생각하시는지 궁금합니다.
 
4. 2층 전이보 및 슬래브 위로 2~5층 내력벽이 정착되는데, 내력벽체 배근시 참고하거나 유의해야 할 내진상세가 있을까요?
 
5. 계단 주근 배근 시 대부분의 현장에서 계단에서 계단참이 만나는 부위의 복배근 시 다이아몬드 형태로 인장배근을 하지 않고 있습니다. 이럴 경우 어떻게 보강을 지시하는 것이 좋을까요?
 
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Answer :
 
예전 Q&A 답변 622번에서 설명했듯이
 
필로티 구조는 지진에 대하여 제일 취약하다고 말할 수는 없지만, 일반적으로 상당히 취약한 편에 속하는 것은 사실입니다.
우리나라 건축물의 내진설계는 1988년, 6층 이상의 건축물에 대하여 처음 도입된 이후,
2000년, 2005년, 2009년에 개정을 거쳐 현재는 2016년에 개정된 내진기준에 맞추어 2층 이상의 모든 건축물에 적용하도록 되어있습니다.
 
한편 상부의 벽식구조를 기둥-보의 모멘트골조로 하부에서 받치는 필로티 구조는
일명 Soft Story Structure 또는 Weak Story Structure라고 불리며,
그 동안 구조공학적으로 지진에 대하여 취약한 구조로 평가받아왔습니다.
 
이에 우리나라에서는 2005년 개정된 내진기준부터 필로티 구조물의 전이보(Transfer Beam & Girder)와 그에 해당하는 기둥의 경우는 특별지진하중을 적용하게끔 하여 다른 층의 구조부재들 보다 특별히 더 튼튼하게 설계하도록 하고 있습니다.
 
 
작년 포항지진을 계기로 소규모 건물인 다세대주택 필로티 구조들이 특히 피해가 많아서 사회적인 큰 이슈가 되었습니다.
 
하지만 필로티 구조도 제대로 설계하고 제대로 시공한다면 큰 문제가 없다고 생각합니다.
 
다만 소규모 건물이다 보니 대충 설계하고 대충 시공하고 대충 감독하다 보니 문제가 생긴 것이라 생각합니다.
 
 
저도 작년 포항지진 때문에 건축심의위원을 맡고 있는 몇 구청에서 필로티 구조의 구조안전확보방안을 요청받았었는데, 이때 제안한 것은 다음과 같습니다.
 
① 건축구조기술사의 의하여 작성된 구조계산서 확인
② 현행 내진설계기준(KBC2016)에 따른 전이보와 해당 기둥의 특별지진하중 적용여부 확인
③ 전이보와 해당 기둥의 내진상세는 철근콘크리트 중간모멘트골조의 내진상세 적용
④ 필로티 층의 벽체두께 강화 (t=300 이상 권장)
⑤ 전이보와 해당 기둥의 시공 감리제도 강화
 
 
구체적인 질문에 대한 답변으로
 
1. 2층 바닥의 전이보 및 1층 필로티 기둥이 특수모멘트골조일 필요는 없습니다.
실무에서는 보통 또는 중간 모멘트골조로 많이 설계하고 있습니다.
 
2. 현행 건축구조기준(KBC2016)에는 내진설계 시 매트기초와 기둥의 접합부에는 별도의 내진상세가 없습니다. 따라서 매트기초 안의 기둥 주근에 횡철근을 배근할 필요는 없습니다.
 
3. 기둥 주근의 90도 갈고리를 슬래브 하부철근 위로만 정착한다면 구조적 안전에 크게 문제가 되지 않습니다.
 
4. 다세대 주택의 상부 벽체는 철근콘크리트 보통전단벽을 기본 지진력저항시스템으로 많이 사용하는데, 현행 건축구조기준(KBC2016)에는 이에 대한 특별한 내진상세가 없으며 철근의 정착길이, 이음길이, 벽체단부 및 개구부의 보강 상세 등에 유의하면 됩니다.
 
5. 예전 Q&A 답변 672번을 참조하시기 바랍니다.
 
 
오늘도 좋은 하루되세요. ^^
 
 

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