ALC 블록 구조 안전 설계 ABC 'ALL 쌍용ALC 내진공법'

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ALC 블록 구조 안전 설계 ABC 'ALL 쌍용ALC 내진공법'

2018년 3월 29일 (목) 00:00:00 | 지면 발행 ( 2018년 3월호 - 전체 보기 )

ALC 블록 구조 안전 설계 ABC

ALL 쌍용ALC 내진공법

포항에서 발생한 지진의 여파로 내진耐震 건축구조에 대한 관심이 높아졌다. 그 가운데 대표적인 것이 지진 하중에 취약하다고 알려진 조적식 구조다. 현재 <건축법시행령> 제32조(구조 안전의 확인)에 따라 모든 단독주택은 규모에 상관없이 착공 신고 시 ‘구조 안전 및 내진 설계 확인서’를 작성해 허가권자에게 제출해야 한다. 그러면 조적식 구조인 경량 기포 콘크리트 블록[ALC: Autoclaved Lightweight Concrete]으로 짓는 단독주택은 내진 보강이 가능할까. 쌍용ALC에서 건축구조기술사와 협업해 개발한 ‘ALL 쌍용ALC 내진공법’을 살펴보자.

글 최은지 기자
자료 협조 쌍용ALC기술연구소 1899-1728 www.syc-alc.co.kr

쌍용ALC기술연구소에서 발표한 쌍용ALC 블록 및 슬래브 패널을 결합해 건축하는 ALC 조적식 구조(이하 ‘ALL 쌍용ALC 내진공법’)의 내진 성능 강화를 위해 설계 시 지켜야 할 일반 사항이다.

적용 범위

▲ALL 쌍용ALC 내진공법을 적용하는 2층 건축물 ▲ALC 블록 조적 벽체는 홑겹(Single Layer) 기준 ▲<건축물의 구조기준 등에 관한 규칙>에서 정하는 설계 기본 풍속이 45m/sec 이하인 지역에 위치한 건축물

ALL 쌍용ALC 내진공법 설계에 적용할 규격 제품

▲쌍용ALC 블록(ALC-i, 일반품, 고강도) ▲쌍용ALC 패널(고강도 바닥 슬래브 패널) ▲쌍용ALC 인방보(고강도 내력 인방보) ▲쌍용ALC 조적용 모르타르

건축물 형상에 따른 적용 제한

▲평면상 X축, Y축 양방향 공간의 크기, 구조적 견고함에 있어 벽량이 대칭이어야 유리함 ▲평면상 X축, Y축 양방향 비율은 1 : 4 미만이어야 함 ▲1개 층의 층고는 4.0m 이내

ALC 블록 내력벽(전단벽) 규정

▲ALC 블록 구조 내력벽체의 두께는 최소 200㎜ 이상이어야 함 ▲모든 내력벽체는 막힌줄눈쌓기로 해야 하며, 교차하거나 직교하는 벽체는 물려쌓기로 해야 함 ▲건축물의 내력벽은 평면상 X축, Y축 양방향으로 균등하게 배치해야 유리함 ▲2층 내력벽의 단면은 수직으로 1층 내력벽 단면 내에 있어야 함 ▲내력벽 1층과 2층의 위치는 일치해야 하며, 1층에 없는 내력벽체가 2층에 설치될 경우, 그에 따른 보강 조치가 필요함 ▲건축물의 내력벽은 기초부터 지붕층 바닥까지 단절 없이 연속돼야 함 ▲내력벽의 최대 길이는 <표 1>에 따르며, 초과 시 대린벽對隣壁(서로 직각으로 교차되는 내력벽)을 세워 보강함 ▲건축물 X축, Y축 방향으로 적어도 2개 이상의 전단벽이 존재해야 하며, 전단벽이 요구되는 각 방향에 대하여 해당 방향으로 배치된 전단벽 길이의 합계가 건물 장변 길이의 50% 이상이어야 함. 다만, 이때 개구부의 길이 및 길이 1m 미만 벽체는 전단벽의 길이 합계 산정에서 제외함 ▲비내력벽체는 200㎜ 미만으로 시공할 수 있으나 전단벽으로 산정할 수 없음 ▲ALC 블록 구조 벽체는 <표 1>에서 주어진 값을 초과하지 않도록 수직 또는 수평 방향으로 횡지지돼야 함

벽률 제한

▲평면상 X축, Y축의 벽율은 <표 2>에서 주어진 값 이상이어야 함 ▲비내력벽체는 200㎜ 미만으로 시공할 수 있으나 벽량 계산에서는 제외함

보강 기둥 설치

▲지진으로 인한 횡력에 효율적으로 대응하기 위해 ALC 블록을 천공穿孔해 철근을 삽입한 보강 기둥을 설치함 ▲보강 기둥의 설치 위치는 건축물의 모서리 부분

※ 보강 기둥의 최대 간격은 7m로, 이를 초과하면 7m 이내가 되도록 추가 설치함 ▲보강 기둥은 기초부터 지붕층 테두리 보까지 단절 없이 일직선으로 연속돼야 함 ▲보강 기둥의 보강 철근은 기초에 정착시켜야 함

보강 기둥 설치 개념

블록 천공 규격

보강 기둥 설치 위치

물려쌓기 부분 보강 기둥 설치

슬래브 패널

▲바닥 및 지붕층에 적용되는 슬래브 패널은 쌍용ALC 고강도 바닥 슬래브 패널을 기준으로 함 ▲걸침 길이는 장변 20㎜, 단변 70㎜ 이상. 단, ALC-i 블록 적용 시 패널 길이 4.5m 이상일 경우 장변 20㎜, 단변 100㎜ 이상으로 함 ▲패널 간 장변 접합부에 철근을 삽입하고 모르타르를 충진해 접합부를 보강해야 함 ▲지붕 경사각(경사도)은 최대 27°이하(1 : 2)로 제한 함

테두리 보

▲내력 벽체는 수평력에 저항할 수 있도록 바닥 슬래브 패널, 지붕층 바닥 슬래브 패널 및 그 밖에 수평력을 지지할 수 있는 요소에 적절히 정착돼야 하며, 이를 위해 모든 내력 벽체의 상부에는 테두리 보를 설치해야 함 ▲외벽 테두리 보 규격: 폭 150㎜ 이상, 높이: 바닥 슬래브 패널 두께 이상

개구부의 설치

▲외벽 모서리의 중심으로부터 수평거리 1.2m 이내에는 개구부 설치를 지양함 ▲같은 층에 인접해 설치하는 개구부 상호 간의 수평거리는 1.0m 이상으로 함 ▲하나의 층에 있어 개구부와 그 바로 위층에 있는 개구부와의 수직거리는 600㎜ 이상으로 하며, 같은 층의 벽에 상하로 개구부가 분리된 경우, 그 개구부 사이의 거리 또한 같음 ▲개구부 상부에는 쌍용ALC 고강도 내력 인방보를 설치해야 함 ▲인방보의 최소 걸침 길이는 <표 3>과 같음 ▲개구부 하부는 ALC 블록 수평줄눈에 보강 근을 삽입해 보강함

ALL 쌍용ALC 내진공법의 특성

저층일수록 유리

ALC주택은 내력벽 구조로 2층 이하 건축물에 작용(저층일수록 유리)

가벼울수록 유리

지진 하중 = 건물 중량 × 응답 계수(0.1~0.4 / 5층 이하의 중저층 구조물) ▲ALC 블록 및 슬래브 패널은 시멘트벽돌, 콘크리트 등 여타 구조 부재 대비 약 1/3 ~ 1/4 중량

벽량이 클수록 유리

▲조적재의 경우 개체 간의 접합면(수평 및 수직줄눈의 사춤) 및 개체의 크기가 클수록 효과적 ▲ALC 블록 외벽의 경우 이중벽(공간쌓기)이 아닌 단일 벽체로 350㎜(중부 기준) 내벽 200㎜ 이상으로 일반 조적재 대비 벽량 확보에 유리

개체 크기가 큰 정밀 시공 제품

기존의 벽돌 조적조와 달리 쌍용ALC는 개체 크기가 크고(일반 벽돌의 약 34배) 규격이 정밀 ▲박막 모르타르로 정밀 시공이 가능한 패널화된 제품으로 지진 하중 시 하중의 분산, 흡수 유리

벽체와 슬래브(수직 및 수평 구조체)가 일체화된 공법

벽체 면적과 두께뿐만 아니라 횡지지 부재와의 일체성 확보 ▲횡지지 부재는 테두리 보, 슬래브 등이며, 테두리 보를 통해 슬래브와 벽체가 일체화 ▲각 슬래브 패널 간 접합부에 보강 근을 삽입해 보강하고 테두리 보와 일체화로 지진 시 횡하중에 대응 ▲벽체 및 슬래브 동일 소재로 지진으로 인해 주택에 가해지는 충격을 균일하게 분산시켜 균형 유지

직교하는 벽체 물려쌓기 필수

수직으로 만나는 두 벽체는 서로 엇물려 쌓기가 되어 일체성 확보 ▲ALC 블록은 개체의 크기가 커서(물려쌓은 접합 면적 또한 커서) 매우 효과적 ▲불연재로 내화성능 우수, 지진으로 인한 화재로부터 안전(지진으로 인한 2차 피해는 화재) ▲ALC는 불연재로 내화 성능이 매우 뛰어나 이웃으로부터의 화재 확산을 차단하고, 화재 시 일체의 유독가스(물질)를 배출하지 않으므로 지진으로 인한 2차 피해로부터 매우 안전