지진시 비구조요소의 중요성

비구조 요소는 건물의 주요 또는 보조 구조 시스템에 포함되지 않는 요소들을 말합니다. 이러한 비구조 요소에는 기계 설비, 전기 설비, 덕트, 파이프, 케이블 트레이, 현수 천장, 경량의 비내력 벽 및 벽돌 베니어와 같은 클래딩 시스템 등이 포함됩니다. 아래 그림은 지진발생시 건물 내의 모든 비구조 요소의 손상을 보여주며, 이들은 실제로 건물의 대부분을 차지합니다.

 

비구조 요소는 건물의 주요 구조적 부분이 아닌 요소들을 말합니다. 이에는 기계 설비, 전기 설비, 덕트, 파이프, 케이블 트레이, 현수 천장, 경량 비내력 벽 및 클래딩 시스템 등이 포함됩니다. 비구조 요소는 건물의 대부분을 차지하며, 지진 발생 시 이 요소들의 손상은 건물 전체의 안전성과 재사용 가능성에 중대한 영향을 미칩니다. 뉴질랜드의 연구에 따르면, 비구조 요소에 대한 지진 방지 비용은 건물의 유형과 기능에 따라 다르며, 병원과 같은 일부 건물에서는 비구조 요소가 건물 전체 비용의 75% 이상을 차지할 수 있습니다.

 

지진 발생시 비구조 요소의 손상은 건물 사용자에게 큰 위험을 초래하며, 건물의 경제적 가치에도 큰 손실을 입힐 수 있습니다. 따라서, 건물 설계 및 구축 과정에서 이러한 요소들의 안전을 확보하는 것이 중요합니다. 비구조 요소는 건물 내부의 기능적 요소로서 지진 시 큰 힘을 받을 수 있으므로, 특히 지진 대비 설계에서 중요한 부분을 차지합니다.

건물 설계시 비구조 요소의 안정성을 확보하기 위해서는 정밀한 상세 설계가 필요합니다. 이는 연결부, 지지대, 유연한 요소 등의 중요한 디테일을 식별하고 문서화하는 것을 포함합니다. 또한, 비구조 요소를 설계하고 상세화하는 데는 건물 코드와 기술 그룹이 개발한 문헌에 따라 검증된 시스템을 사용하거나, 특정 엔지니어링 설계를 통해 처리해야 합니다.

 

이러한 설계 과정에는 다양한 이해관계자들의 긴밀한 협조가 필요합니다. 초기 설계 단계에서 이해관계자들의 조기 참여는 문제를 사전에 예방하고, 설계를 개선하는 데 도움이 됩니다. 이에는 설계 조정자, 비구조 지진 엔지니어, 구조 엔지니어, 건물 서비스 엔지니어, 소방 보호 엔지니어, 천장 시스템 공급업체 등이 포함될 수 있습니다.

 

결론적으로, 건물의 비구조 요소는 지진 등의 자연 재해에 대비하여 충분히 설계되고 문서화되어야 하며, 이는 건물의 안전과 직결된 중요한 요소입니다. 건물 소유주와 설계자는 이 부분에 특히 주의를 기울여야 합니다.

 

비구조적 요소는 건물 자본 가치의 최대 70%를 차지할 수 있습니다. 따라서 지진 중 비구조 요소의 피해는 구조 자체가 크게 손상되지 않았음에도 불구하고 많은 건물이 경제적 손실로 선언된 경우가 많습니다. 비구조 요소의 피해는 건물 거주자에게 상당한 위험을 초래하며 지진 후 건물이 재사용될 수 있는지 여부에 영향을 미칩니다. 최근 연구에 따르면 비구조 요소의 피해를 줄이는 데 집중할 필요가 있다고 제안합니다.

 

뉴질랜드의 MBIE가 수행한 연구는 여섯 가지 다른 건물 유형(주차 건물, 사무실 건물, 병원, 공공 도서관 및 서비스 센터, 소방서, 초등학교)에서 지진에 대비한 비구조 요소의 비용을 요약합니다. 건물의 유형과 기능에 따라 비용은 상당히 다를 수 있습니다. 예를 들어, 병원은 비구조 요소가 75% 이상을 차지하는 반면 주차 건물은 40%를 차지합니다.

 

아래 이미지는 Sensequake가 요약한 건물의 다양한 요소를 나타냅니다. 비구조 요소는 건물 자본 가치의 최대 70%를 차지할 수 있습니다. 따라서 지진 중 비구조 요소의 피해는 건물이 구조적으로 크게 손상되지 않았음에도 불구하고 경제적 손실로 이어지는 경우가 많습니다. 비구조 요소의 피해는 건물의 사용자에게도 큰 위험을 초래하며, 지진 후 건물 재사용 여부에 영향을 줄 수 있습니다. 최근 연구에 따르면 비구조 요소의 피해를 줄이는 데 집중할 필요가 있습니다.