필로티형 수직비정형 건물의 정확한 내진설계를 위한 프로세스 개발

Abstract

최근 도시형생활주택, 고시원, 생활형숙박시설에 대한 부설주차장 설치기준이 완화되면서 중․소형 규모의 주거를 위한 필로티형 수직비정형 건물이 많이 건축되고 있다. 그러나 필로티형 건물은 1층 필로티 부분과 상부 구조 간 응력전달이 불연속 적이라 지진에 취약한 구조이다. 따라서 수직비정형 건물은 건축구조설계기준(KBC2009)에 따라 정확한 구조설계가 되어야 한다. 그러나 기존 구조설계 현황을 살펴보면 유사한 건물에 대해서도 설계자와 사용 프로그램에 따라 구조설계 결과가 다양하게 도출되고 있어 그 원인을 분석하고 평가해 볼 필요가 있다. 본 연구는 필로티형 수직비정형 건물에 대해 구조설계사무소와 건축사사무소에 의뢰하여 구조설계 결과를 제출받고 항목별로 비교, 차이나는 원인을 분석하여 문제점을 찾아내고 이를 해결하기 위해 설계 프로세스를 제안하는 것으로 진행된다. 4곳의 구조설계를 비교 분석한 결과 다음과 같은 사실을 확인할 수 있었다. 첫째, 동일 구조물 임에도 지진력저항시스템이 다르게 선정되었고 반응수정계수 적용에도 차이가 있었다. 둘째, 시스템초과강도계수의 적용에 있어 KBC2009에 부적합하게 적용되는 사례가 있었다. 셋째, 수직비정형 건물에서는 응력전달이 급격히 변하는 부재에 대해 특별지진하중을 적용하여야 하나 적용되지 않은 사례가 있었다. 마지막으로 사용 프로그램의 종류에 따라 설계결과에 차이가 있었다. 비교 검토에서 나타난 문제점을 해결하고 수직비정형 건물에 대한 보다 정확한 내진설계를 위해 설계프로세스를 제안하였고, 구조설계의 마무리 단계에 검토되는 구조안전 및 내진설계 확인서에 수직비정형 건물의 구조설계시 반드시 확인하여야 할 항목을 추가하여 제안하였다.