내화구조는 건축물의 주요 구조부재에 대한 화재안전성을 평가하는 것으로, 국제적으로 내화시험 방법은 실제 건축물과 동일하게 부재에 하중을 가한 상태에서 내화시험을 하도록 ISO 등 국제규격에서는 제시하고 있다. 하지만 국내에서는 건축물의 기둥 및 보에 대하여는 대부분 비재하 시험으로 내화구조를 평가하고 있다. 이는 국제적인 성능평가 방법과도 차이가 있을 뿐만 아니라 실제 건축물 구조부재의 조건과도 차이가 있는 실정이다. 본 연구에서는 내화구조 재하성능평가 기준 개선을 위하여, 국내외 내화성능평가기준에 대하여 고찰하고 이를 통하여 내화구조 인정제도 개선을 위한 기초연구자료를 제시하고자 한다.
해체공사의 수요증가와 사고 위험성을 고려하여 정부는 20년 건축물관리법을 시행해 해체공사의 안전관리를 개선하고자 하였다. 그러나 건축물관리법 제 30조 건축물의 해체 허가에 따른 기준은 일률적이기 때문에 규모에 따른 허가대상 건축물의 구분은 불합리할 수 있다. 또한, 해체공사는 건축물의 구조 유형에 따라 공사 난이도 및 발생 재해의 형태가 달라질 수 있기 때문에 본 연구는 건축물관리법상 신고대상에 속하는 조적조 등의 소규모 건축물의 구조 유형을 고려한 해체공사 안전관리 개선 방안을 제시하고자 한다. 본 연구의 순서는 (I) 건축물관리법 기준; (II) 건축물의 구조 유형에 따른 해체공사 분석; (III) 해체공사 허가대상 세분화 순으로 진행되었다. 연구 결과 건축물관리법상 허가대상은 과거 해체공사 실적의 10% 정도, 조적조는 2.43%에 불과하였다. 허가대상 기준을 세분화한 결과 조적조의 경우 연면적 100㎡이하일 때 허가 및 신고대상의 수가 유사해짐을 확인하였다. 이를 통해 이해관계자는 1) 해외와 같이 규모에 관계없이 특수구조 건축물에 강화된 안전관리 기준을 적용하거나, 2) 건축물의 구조 유형에 따라 해체공사 허가 대상 기준을 세분화하는 방식 등을 활용한 해체공사 안전관리를 개선할 수 있다.
최근 다양한 수해양공간개발계획에 있어 플로팅 건축물 도입에 대하여 긍정적인 관심이 증가하고 있다. 플로팅 건축물은 수상에 부유식 구조체 형식으로 조성되는 거주용 시설로 육역의 일반 건축물과 비교하여 수역에 위치하는 점과 구조체가 부체인 점에서 그 특성이 있다. 이러한 플로팅 건축물의 건설을 위해서는 플로팅 건축물 특성에 따른 장단점을 파악하여 적당한 입지를 찾는 것이 가장 중요하다. 본 연구에서는 플로팅 건축물 입지선정을 위해 고려해야하는 다양한 전제조건을 검토하여 플로팅 건축물 입지평가항목을 도출하고 전문가 설문조사를 통하여 각 평가항목별 가중치를 설정하여 플로팅 건축물 입지평가기준을 제시하였으며 입지평가기준을 바탕으로 전남과 전북지역을 대상으로 플로팅 건축물 입지를 선정하였다.
본 논문에서는 KBC(Korean Building Code)와 IBC(International Building Code)의 풍하중 기준의 비교 분석을 통하여, BIM 프로세스 기반의 구조해석 및 설계 프로그램에서 풍하중 산정 시 국내 건축구조설계기준(KBC)을 적용하기 위한 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 현재 BIM 기반 구조해석 및 설계 프로그램 중에는 한국구조설계기준(KBC)에 부합하는 풍하중 산정이 가능한 프로그램이 존재하지 않는다. 구조설계 기준에서 특히 풍하중 산정 방법은 기준 및 지역에 따른 산정 방법에 차이가 있기 때문에, 구조설계의 안전성을 높이고 한국 실정에 맞는 건축물의 설계를 위해서 KBC 기준의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 IBC와 KBC 내의 풍하중 산정 방법의 차이점을 비교 분석하고, 실제 사례연구를 통하여 풍하중 산정의 차이를 확인한다. KBC 기준 풍하중 산정 결과를 구조해석 및 설계 프로그램에 적용하기 위한 방법으로써 외부 프로그램을 활용하며 외부 프로그램에서 산정한 풍하중을 다시 구조해석 및 설계 프로그램 상에 입력하여 구조해석을 수행함으로써 KBC 기준 풍하중의 적용을 통한 한국형 BIM 구조해석 및 설계의 방안을 제시한다.
각형강관 기둥에 콘크리트를 충전하여 사용하는 콘크리트충전 강관구조가 구조부재로 사용되면 기둥 부재의 내력과 변형 능력이 증가되어 높은 효율성을 가진 구조물 구현이 가능해 진다. 콘크리트충전 강관구조에 대한 국내의 설계 기준은 대한건축학회에서 2005년에 제정한 후, 2009년과 2016년에 각각 개정되었다. 연구 목적은 콘크리트충전 각형강관 단주를 대상으로 일축 압축실험을 실시하여 압축내력 및 변형능력에 주는 영향을 파악하고, 국내의 건축구조기준의 기준식을 검증하여 차후 수정 및 보완에 필요한 자료를 제공하는데 있다. 실험에서 강관은 냉간가공으로 제작된 각형강관을 사용하였고, 시험체는 강관의 폭두께비를 변수로 총 26개를 제작하여 중심 압축실험을 실시하였다. 실험결과 콘크리트충전 각형강관 단주의 압축내력과 변위관계 및 파괴모드를 얻었고, 실험결과를 분석하여 콘크리트의 충전효과와 폭두께비의 영향을 파악하였다. 충전된 콘크리트의 압축내력은 일축응력 상태보다 9%정도 증가하였는데, 이것은 차후 건축구조기준에 반영할 필요가 있다. 실험결과를 건축구조기준과 비교한 결과, 냉간가공된 각형강관의 경우 건축구조기준의 콤팩트단면 한계폭두께비 2.26은 다소 과대 평가하고 있기 때문에 수정이 필요하며, 보수적으로 보완한 계수 1.35로 제한하여 보다 더 안정적인 설계식을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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