공동주택을 기둥식 구조에서 공간을 구획하는 비내력 벽체로 사용되는 경략벽체에 요구되어지는 다양한 성능조건 중 내화성능 기준을 등급으로 구분하여 제시하고자 한다. 공동주택 경량벽체를 세대간 벽과 세대내 벽으로 구분하여 각각의 내화성능 요구수준에 맞는 성능등급을 설정하였으며, 이를 내화실험을 통하여 성능을 확인하였다.
본 연구에서는 국내 공동주택의 건축 형식이 벽식 구조에서 기둥식 구조로 변화하면서 기둥식 구조에서 사용되는 건식 경량벽체에 대한 내화성능과 차음성능 기준을 제시하고자 하였으며, 공동주택 세대간 벽체의 경우는 국내 건축법에서 이미 의무화되어 있는 기준이 있어, 국내에 기준이 없는 세대내 벽체를 대상으로 내화성능은 30분의 내화성능을 1등급으로 하여 3개 성능등급으로 구분하였으며, 차음성능은 Rw+C값이 최소 35dB를 최소등급으로 3개 성능 등급을 기준을 제시하였다.
본 연구는 공동주택의 자기세대에서 가족간의 프라이버시를 확보하고 쾌적한 환경을 유지하기 위해 필요한 차음성능 설계목표치를 설정한 후 기존 공동주택의 소음환경 실태를 파악, 설계목표치와 비교하였다. 또한 현행 공법을 다양하게 변화하여 설계목표치를 만족하는 조건을 찾고자 하였다. 이를 위해 세대내에서의 주침실, 자녀실 및 거실의 실간 차음성능을 파악하였으며, 실배치유형에 따른 차음성능 변화, 구성 재료 변화에 따른 플러쉬도아의 차음성능, 경량벽체의 구성재료 변화에 따른 차음성능 변화를 검토하여 소음환경 개선방안을 제시하였다.
리모델링에는 여러 형태가 있을 수 있다. 그 중 건축주나 리모델링 수행자가 선호하는 방법이 두 개의 주거 공간을 하나로 만들어 평면 확장을 목표로 하는 세대 병합형 리모델링이다. 그러나 이러한 방법을 현재 국내에서 리모델링 대상이 되고 있는 벽식 구조의 아파트에 적용할 경우 주요 횡력 저항 요소인 전단벽에 큰 손상을 가하게 될 수 있다. 그러나 아직 이러한 주요 구조 부재인 철근콘크리트 전단벽에 개구부가 발생할 경우의 명확한 손상 정도를 정의 해주는 연구는 진행되고 있지 않은 실정이다. 현행 ACI 기준은 이러한 철근콘크리트 전단벽 내의 개구부에 대한 명확한 고려 방안을 제시하지 않고 있다. 반면 AIJ 기준은 철근콘크리트 전단벽 내부의 벽체에 대한 고려 방안으로 강도 저감률 $\gamma$를 제시하고 있다. 그러나 이 강도 저감률은 탄성 판 이론으로부터 제시된 것으로 철근콘크리트 부재에 있어서의 강도 저감률을 제대로 표현하지 못하고 있는 실정이다. 그러므로 이 연구에서는 AIJ에서 제시하고 있는 강도 저감률 $\gamma$에 대하여 현재까지 진행되었던 실험 결과에 대한 통계적 분석과 유한요소해석을 통한 변수 분석을 통해 개구부에 의한 강도 저감률에 대한 연구를 수행하였다. 통계적 분석 결과 현재 제시되어 있는 강도 저감률은 개구부의 벽체 면적에 대한 비율만을 변수로 설정하여 그 저감률이 실험 결과보다 크게 나타나고 있었다. 또한 개구부의 형상비를 면적과 통합적으로 고려하며 철근비에 대한 고려를 하지 못하는 것으로 나타났다. 이에, 기존의 실험 결과와 이를 토대로한 유한요소해석을 통한 변수분석을 수행하여 새로운 강도 저감률을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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