“설계하중 활하중에 대한 이야기”
건축물 구조설계 하중
건축물에서 “구조”라 함은 건축물의 자중이나 외력에 저항하는 역할을 담당하는 건축물의 구성요소를 말합니다. 주로 구조체와 부구조체, 비구조요소로 구분하고 있습니다.
구조체 중에서는 “주요구조부“에 해당하는 부위가 별도로 정의되어 있는데요 (건축법 제2조 관련), 내력벽, 기둥, 바닥, 보, 지붕틀, 주계단이 여기에 속합니다. (사이 기둥, 최하층 바닥, 작은 보, 차양, 옥외 계단, 그 밖에 이와 유사한 것으로 건축물의 구조상 중요하지 아니한 부분은 제외)
그리고 건축물을 건축하거나 대수선하는 경우 건축물의 설계자는 구조기준 등에 따라 그 건축물의 구조 안전을 확인해야 할 의무도 있습니다.
이번 글에서는 건축물 설계 시 고려해야 할 구조설계 하중에 대해서 구체적으로 알아보도록 하겠습니다.
구조설계하중 활하중
설계하중은 구조설계 시 적용되는 하중을 말합니다. 구조설계 시 적용하는 하중은 이 설계하중에 일정한 계수를 곱한 계수하중을 적용하게 됩니다.
건축물의 구조설계에 적용되는 “설계하중”에는 고정하중(D), 적재하중(활하중, L), 적설하중(S), 풍하중(W), 지진하중(E), 토압 및 지하수압(H) 등이 있습니다. (건축물구조기준규칙 제9조(설계하중) 관련)
특히 이 중에서 고정하중(D)과 적재하중(활하중, L)이 건축설계시 주로 언급되는 중요한 하중입니다.
고정하중
고정하중은 건축물 자체의 무게와 구조물의 생애주기 중 지속적으로 작용하는 수직하중을 말합니다.
이 고정하중을 산정할 때에는 각 부분의 실제 중량을 파악해서 적용하는데 주로 재료의 밀도, 단위체적중량, 조합중량 등을 사용합니다.
고정하중은 정지된 하중으로 이해하면 좋을 것 같습니다.
활하중
활하중은 사람 무게, 장비 무게 등 건축물의 점유, 사용에 의해서 발생할 것으로 예상되는 최대의 하중을 말합니다. 활하중은 또다시 “등분포활하중”과 “집중활하중”을 구분해서 구조부재별로 더 큰 하중을 발생시키는 하중에 대해서 설계하여야 합니다.
건축설계에서 (특히 용도변경시) 주로 확인해야 하는 설계하중 값이 바로 이 “등분포활하중”입니다.
아래 표에서 설계하중 중 “등분포활하중”값을 확인할 수 있습니다.
(등분포활하중이 아닌 기본등분포활하중이라고 표기된 이유는 칸막이벽 하중이나 진동, 충격에 의한 증가값이 있을 수 있어서 구조설계 시 추가 검토가 필요하다는 취지입니다.)
위 설계하중(등분포활하중) 값을 자세히 살펴보면, 주택, 사무실, 상점 등 건축물의 용도에 따라 적용되는 설계하중 값이 다르다는 것을 알 수 있습니다. 같은 용도의 건축물 중에서도 발코니, 로비, 복도, 계단 등 각 부위별로 적용해야 할 설계하중(등분포활하중)값도 상이하다는 것을 알 수 있습니다.
위 “설계하중(활하중)“ 자료가 필요하신 분들은 첨부된 파일“건축구조기준 설계하중 (KDS 41 10 15)“의 16~17페이지를 참조하세요
구조설계 하중 글 맺음말
오늘은 건축물의 설계하중(그중에서도 특히 “활하중”)에 대해서 살펴봤습니다. 건축물의 설계하중을 제대로 검토하지 않고 설계하거나 설계 변경할 경우 큰 문제가 발생할 수 있으니 주의해야 합니다. 특히 “건축물의 용도변경” 시에 주의해야 합니다. 따라서 건축사는 건축물의 설계나 대수선, 용도변경시 구조기술사의 전문적인 검토를 바탕으로 구체적인 설계를 진행하는 게 중요하겠습니다.