지진 내진설계

지진 내진설계 : 포세린 스톤타일 20T 적용

포세린 스톤타일 20T 내진 성능에 대한 특기 사항

경주 지진과 포항 지진의 피해에서 보이는 바처럼 우리나라도 더이상 지진으로부터 안전지대가 아니라는 사실이 밝혀졌다. 이에 따라 정부의 건축규정에서 내진 성능에 대한 요구가 강화되었고, 시공 시 이의 적용이 필요한 시점이다.

내진 성능 면에서 본 세라믹 패널의 장점
  1. 지진하중 감소 : 일반적으로 세라믹 재료의 비중은 기존 석재에 비해 작을 뿐 아니라, 세라믹의 기본 두께는 20mm로 기존 석재 대비 훨씬 가벼워 건물의 하중뿐 아니라 지진하중을 현저히 감소시키는 장점이 있다.
  2. 구조성능 증대 : 기존 석재 대비 세라믹 패널은 표면 마감의 색상이 균일하여 외장 완성도에 대한 만족도가 아주 높다. 또한 강도가 높아 더 큰 하중 저항 능력을 기대할 수도 있는 장점이 있다.
  3. 세라믹 패널-앵커 접합부의 구조성능 검증 필요성 : 그러나 현재 세라믹 패널을 사용한 외부마감재에 관한 설계기준 및 표준 시방서는 전무한 실정이다. 현재까지 외부마감재로는 석재가 대부분 사용되어왔으며, 이에 따라 국내ㆍ외에서 외부마감재에 대한 설계기준 및 표준 시방서는 석재를 기준으로 발간, 개정되어왔다. 따라서 세라믹 패널-앵커 접합부를 현장에 적용하기 위해서는 이 접합부의 구조성능에 대한 검증이 필수적이다.
세라믹 판넬 내진 성능 향상을 위한 커튼 월 외장 시스템 및 그 시공방법의 제안
도면
  • 110 : 새시 프레임
  • 120 : 새시 프레임
  • 140 : 하부 브래킷 부재
  • A : 쐐기편
내용 요약
본 외장 시스템은 건축물 슬라브에 횡 방향으로 일정한 배치 간격을 유지하며 나란하게 배열되도록 종 방향으로 설치되는 다수의 구조용 단위 새시 프레임과 그 새시 프레임에 각각 일정한 배치 간격을 유지하며 종 방향으로 설치되는 복수의 단위 브래킷 부재 및 그 브래킷 부재에 의해 지지되어 서로 인접하는 각 단위 새시 프레임에 브릿지 형태로 걸쳐져 비내력 벽체를 형성하는 다수의 외장 패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성은, 건축물 슬라브에 종 방향으로 설치되도록 구조용으로 제작된 경량의 새시 프레임 및 그 새시 프레임에 결합되는 브래킷 부재에 외장 패널을 원터치(one touch) 방식으로 조립이 가능하여 시공 자재의 경량화와 시공성의 향상 및 시공 기간과 시공 비용의 감축을 효과적으로 도모할 수 있다.

또한 이러한 특장점은 내진 성능의 향상을 위해 필수적인 외장 패널의 자중(自重)을 대폭적으로 감소시키고 각각의 패널이 독립적으로 시공됨으로 지진 시 외장에 미치는 영향을 최소화할 수 있게 된다.

본 외장 시스템의 장점

최근 상업용 건축물이나 주상복합건축물과 같은 대형 신축빌딩은 점점 더 초고층화와 초대형화 및 복합화되는 상태로 건설되면서 해당 지역의 랜드마크(Land Mark) 역할을 하는 상징물로 자리매김하고 있다.

통상적으로, 초고층 대형 복합건축물의 경우 자중(自重) 증가에 따른 구조적인 안정성과 자중 경감을 위한 외피 시스템의 경량화가 필수적으로 요구될 뿐만 아니라 다양하고 미려한 외관에 대한 관심도 점차 고조되고 있는 추세이다. 따라서 시공상의 구조적인 안전성과 시공방법 및 자재 선택의 다양성 등을 통해 미려한 외관을 추구하기에 효과적인 커튼 월 외장 시스템으로 시공되는 경우가 늘어나고 있다.

  1. 본 외장 시스템은 건축물 슬라브에 종 방향으로 설치되도록 알루미늄 등과 같은 경량의 구조용 바아(bar) 형태로 제작된 단위 새시 프레임에 외장 패널을 커튼 월 상태로 설치함에 따라 기존의 격자형 철제 트러스 프레임에 비하여 자중(自重)이 대폭 감소되는 효과를 통해 자재의 경량화를 효과적으로 도모할 수 있다.
  2. 본 외장 시스템은 건축물 슬라브에 종 방향으로 설치되도록 경량의 구조용 바아(bar) 형태로 제작된 다수의 단위 새시 프레임 및 그 새시 프레임에 결합되는 브래킷 부재를 이용하여 외장 패널을 원터치(one-touch) 방식에 의한 조립이 가능하도록 시공구조를 개량하여 시공성의 향상을 통한 시공기간 단축 및 시공 비용 절감효과를 도모할 수 있는 건축물 커튼 월 외장 시스템 및 그 시공방법을 제공한다.
  3. 외장 패널을 커튼 월 상태로 지지하기 위한 새시 프레임이 건축물 슬라브에 종방향으로 설치되는 바아(bar) 형태의 수직형 프레임으로 제작하게 됨에 따라 제작 규격에 대한 제약으로부터 자유로워 건축물의 설계구조에 따른 시공상의 자유도가 향상되는 장점을 가진다.
  4. 건축물 슬라브에 종 방향으로 설치되는 바아(bar) 형태의 단위 새시 프레임에 결합되는 브래킷 부재를 이용하여 외장 패널을 원터치(one touch) 방식에 의한 조립으로 커튼 월시공이 가능하여 시공성의 향상에 의한 시공 기간을 효과적으로 감축할 수 있다.
  5. 건축물 슬라브에 종 방향으로 설치되는 바아(bar) 형태의 단위 새시 프레임에 외장 패널을 브래킷 부재를 이용하여 원터치(one touch) 방식에 의한 조립으로 커튼 월시공이 가능하게 됨에 따라 기존의 격자형 트러스 프레임에 필요로 하는 외장 패널 고정용 앵커와 브래킷 등의 고정 부재와 체결 부재 등과 같은 다량의 소요부품을 배제할 수 있게 되어 시공성의 향상과 시공 비용의 효과적인 절감을 통해 경제성을 높일 수 있다.
  6. 본 시스템은 외장 패널이 브래킷 부재에 의해 상단부와 하단부가 파지된 상태로 지지되므로, 특히 석재 패널이 적용되는 경우에 있어서 그 지지를 위한 앵커 볼트 체결용 결합홀의 가공을 배제할 수 있기 때문에 시공 비용의 절감과 시공 기간의 단축은 물론 석재 패널에 앵커 볼트 체결용 결합홀의 가공 과정이나 앵커 볼트 체결 시 종종 석재 패널이 파손되는 문제점을 원천적으로 방지할 수 있게 되므로, 커튼 월 외장 시스템의 시공 품질을 유효하게 확보할 수 있다.

결론적으로,

포세린 타일 자재와 오픈 조인트 시공방식의 적용으로, 내진 성능의 향상을 위해 필수적인 외장 패널의 자중(自重)을 대폭적으로 감소시키고 각각의 패널이 독립적으로 시공됨으로써 지진 시 발생하는 진동의 외장에 미치는 영향을 최소화할 수 있다는 장점을 가진다.

  1. 외장에 주로 사용하던 석재 대신에 가볍고 강한 포세린 타일 자재를 사용함으로써 외장 자재 자체의 자중을 훨씬 낮춤으로써 내진 성능이 크게 향상된다.
  2. 외장을 위한 구조물을 기존의 철트러스 대신 알루미늄 바를 이용하여 시공을 훨씬 쉽게 만들뿐 아니라 외장의 자중을 대폭 낮춰 이 또한 내진 성능을 좋게 한다.
  3. 오픈 조인트에 의한 개별적 세라믹 판넬 설치의 효과로 지진 시 발생하는 진동이 외벽 전체가 아닌 표면적이 적은 개별적 판넬에 영향을 미쳐 지진 진동의 영향을 최소화한다.