지진과건축 _지진에 취약한 건축물
취약 건축물

지진에 취약한 건축물 - 지진력 저항시스템

지진력은 평상시에 건물에 작용하는 하중은 지구중심인 수직방향지만 지진은 건물에 수평방향으로 작용합니다. 따라서 건물에 지진력 저항은 횡 방향 하중에 대해서 저항해야 하는데, 이는 그림에서와 같이 벽체가 지진력이 작용하는 방향으로 배치된 경우에만 효과적으로 저항할 수 있습니다. 그러므로 벽체는 한 방향으로만 배치되어서는 안 되고 직교하는 두 방향의 벽체가 고르게 배치되어야 합니다.

지진력 작용 방향에 따른 벽체 배치 비교. (a) 벽체가 지진력이 작용하는 방향과 직각으로 배치되어 지진력에 비효과적으로 대응하는 경우, (b) 벽체가 지진력이 작용하는 방향으로 배치되어 효과적으로 대응하는 경우
(a)지진력에 비효과적 대응 (b)지진력에 효과적으로 대응

건물에서 하중을 저항하는 시스템
하중에 대해 저항하는 요소
① 보와 기둥으로 구성된 골조
② 힘을 받는 벽체인 내력벽
③ 가새(기둥과 보사이의 대각선 부재)
건물에서는 다양한 방법으로 지진력에 저항하며 대표적인 공법은 다음과 같습니다.


전단벽

- 전단벽은 건물 상부에 작용하는 수평력을 기초까지 전달하는 벽체로서, 벽체의 길이 방향으로 힘이 가해지면 변형이 거의 없이 효과적으로 횡력에 저항.
- 단, 벽체는 직각방향으로 작용하는 하중에는 저항력이 없으므로 두 방향으로 적절히 벽체를 배치해야 한다.
- 또한 벽체는 기초에서부터 지붕 층 까지 끊어짐 없이 연속배치가 필요하다.
- 보통 철근콘크리트로 시공하며, 강구조 건물에서도 계단실 또는 승강기실의 벽체가 철근콘크리트로 시공되어 전단벽의 역할을 하는 경우가 대부분이다.

골조

- 골조 시스템은 그림과 같이 보와 기둥만으로 구성되어 있으며, 벽이 없어 내부공간의 활용이 자유로우며, 골조사이에 창을 두어 외부 조망이 용이하다.
- 그러나 건물에 지진력이 작용하면 벽에 비해 변형이 상대적으로 많이 발생 하는 단점이 있다.
- 철근콘크리트 및 강구조에 모두 적용.

가새

- 가새는 골조 형식에 가새(기둥과 보사이의 대각선 부재)를 배치하여 변형을 감소시킨 형식으로, 주로 강구조 건물에서 채택.
대표적인 지진력 저항 시스템 세 가지의 입면도와 평면도 비교. 왼쪽부터 전단벽, 모멘트골조, 가새골조
대표적인 지진력 저항 시스템
보와 기둥으로 구성된 골조 사이에 외벽과 내부 칸막이용 조적 벽체가 채워져 있는 4층 규모의 골조형식 건물
외부 및 내부에 공간 구획을 위한 비구조 벽체가 설치된 골조형식 건물