건물 수평변위 제한, 국내외 현황 및 기준

강구조 한계상태설계기준 및 해설의 수평변위 제한

강구조 한계상태설계기준 및 해설(대한건축학회)에 의하면, 건물의 수평변위 (Lateral Drift) 제한에 대하여 다음과 같이 기술하고 있습니다.

"건물의 구조는 바람이나 지진 등 수평하중에 의한 수평변위로 인하여 생기는 불쾌감, 마감재의 손상, 구조물의 피해 및 인접건물과 충돌 등을 일으키지 않도록 수평강성을 충분히 확보한다."

국내 규정에서는 이외에 특별한 규정이 없어, 엔지니어의 판단에 의존하거나, 외국의 자료에 상당히 의존하고 있는 상황입니다.

국내외 수평변위 제한 현황

일본에서는 법규에서 정의된 내용은 없지만, 일반적으로 탄성에 의한 지진해석의 경우 층당 20mm 이하로 권유하고 있습니다. 스미토모금속공업에서는 철골 구조물인 경우 지진력에 대하여 마감의 균열발생이 적은 재료는 건물높이의 1/120 이하, 마감의 균열발생이 큰 재료는 건물높이의 1/200 이하로 권유하고 있습니다.

미국에서는 UBC, BOCA, ACI-ASCE Committee 442, ASCE 등에서 바람에 대하여 건물높이의 1/500 이하로 제한하고 있습니다. ACI COMMITTEE는 일반 건물의 경우 1/500 이하로 권고하고 있습니다.

Euro Code (CEN EC 3/1)에서는 다층골조의 경우 층간수평변형는 층고의 1/300이하, 1층골조의 경우 문형 골조는 층고의 1/150 이하, 기타골조는 층고의 1/300 이하를 권유하고 있습니다.

결론

풍하중 및 지진하중 등 횡력에 대한 건물의 일반적인 수평변위 (Lateral Drift) 허용 범위는 다음과 같습니다.

철골 구조물: h/400 이하
철근콘크리트 건물: h/500 이하

이는 철골 구조물의 연성이 콘크리트 구조물보다 큰 점을 감안하여 수평변위에 여유치를 부여하고 있는 것입니다.