경량기포콘크리트 블록구조 설계기준
건설교통부고시 제1997 - 376호 1997. 11. 25
제1장 총칙
제1조【목적】이 기준은 건축법 제59조의3 제1항 및 건축물의구조기준등에관한규칙 제6조 제1항의 규정에 의하여 경량기포콘크리트(이하 “ALC”라 함) 블록구조인 건축물의 구조설계방법과 이에 관련한 구조기준을 정함을 목적으로 한다.
제2조【적용범위】① 4층 이하이고 전체높이가 16미터 이하이며 처마높이가 12미터 이하인 건축물에서 ALC 블록을 조적하여 구축되는 구조벽과 구조계산이 필요한 비구조벽은 구조설계에 이 기준을 적용한다. 다만, 제5장의 경험적 설계법은 제19조의 규정에 해당되는 경우에 한하여 적용할 수 있다.
② 이 기준에 규정되어 있지 않은 사항과 ALC블록구조와 혼용되어 있는 기타 부재의 구조설계는 건축법령에서 정하는 바에 따른다.
제3조【사용제한】① 구조내력상 중요한 부분으로 항상 흙 또는 물에 접하는 부분에는 원칙적으로 ALC블록구조를 사용하지 못한다.
② 옥외 또는 흡수, 흡습 등의 우려가 있는 곳에 사용하는 ALC블록구조에는 유효한 방수, 방습처리를 하여야 한다.
③ 화학적으로 해로운 영향을 받을 우려가 있는 곳에 사용하는 ALC블록구조는 적절한 보호처리를 하여야 한다.
④ ALC블록구조는 집중하중 또는 충격을 받을 가능성이 있는 곳에 사용하면 안된다
⑤ ALC블록구조의 표면에는 필요한 경우 마모 또는 기타 손상에 대비한 보강, 보호조치를 해야 한다.
제4조【용어의 정의】이 기준에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.
1. “ALC”라 함은 시멘트, 석회, 규사 등을 주원료로 하여 고온, 고압, 증기양생한 다공질의 콘크리트를 말한다.
2. “ALC블록”이라 함은 ALC를 이용하여 블록 형태로 성형한 것을 말한다.
3. “ALC블록구조”라 함은 ALC블록 개체를 박막모르타르로 결합하여 만든 조적구조체를 말한다.
4. “박막모르타르”라 함은 ALC블록 개체의 결합을 위하여 별표1에 규정된 요건을 만족시키도록 제작된 두께 1~3mm 정도의 모르타르를 말한다.
5. “프리즘”이라 함은 조적구조체의 성질을 결정하기 위하여 블록 개체와 모르타르로 만든 공시체를 말한다.
6. “구조벽”이라 함은 하중을 지지하는 구조부재로서 수직하중이나 수평하중만을 지지하거나 또는 수직하중과 수평하중을 모두 지지하며 두께에 직각으로 측정한 수평치수가 그 두께의 3배를 넘는 수직부재를 말한다.
7. “비구조벽”이라 함은 하중을 지지하지 않는 비구조부재를 말한다. 다만, 벽체 자중이나 경미한 외력을 지지할 수 있어야 한다.
제2장 재료
제5조【ALC블록】ALC블록구조에 사용하는 ALC블록의 재료, 품질, 절건비중 및 압축강도는 KSF 2701(경량기포콘크리트 블록)의 기준 또는 그 이상의 성능을 갖는 것이라야 한다.
제6조【박막모르타르와 보강철물】① 긴결철물과 앵커는 인장강도가 2,100kg/㎠ 이상이어야 한다.
② 모르타르에 완전히 묻히지 않는 긴결철물 및 앵커는 방식조치를 하여야 한다.
③ ALC블록을 조적할 경우 조적용 모르타르는 별표 1의 요건을 만족시키는 박막모르타르를 사용하여야 한다.
④ ALC블록의 제작치수 중 높이에 대한 편차가 1㎜를 초과하는 블록의 경우에는 인접 블록과의 높이 편차가 1㎜이내가 되도록 가공한 후, 박막모르타르를 사용하여 조적한다.
제7조【재료의 정수】ALC블록구조의 설계에 적용되는 철물과 ALC의 탄성계수는 별표 2에 의한다.
제8조【프리즘시험】① ALC블록구조의 압축강도를 시험하게 될 경우에는 다음 각호의 규정에 따른다.
1. 시공 전에는 제2항의 규정에 따라 5개의 프리즘을 제작, 시험한다.
2. 시공 중에는 제2항의 규정에 따라 벽면적 500㎡ 당 3개 이상의 프리즘을 제작, 시험한다.
3. 제2항의 규정된 방법에 의하여 결정된 각 프리즘군의 압축강도는 구조설계시 적 용된 기준압축강도(f'm) 이상이어야 한다.
②프리즘의 제작과 시험은 다음 각호의 규정에 따른다.
1. 프리즘에 사용되는 블록 개체와 모르타르는 구조체에 사용되는 것과 같아야 한다.
2. 조적할 때에는 함수율, 모르타르의 유동성, 시공도 등을 구조체에 사용되는 것과 동일한 것을 사용하여야 한다.
3. 압축강도는 시험한 모든 프리즘의 평균값으로 하나, 최소 시험값의 125% 보다 커서는 안된다.
4. 압축강도는 최대하중을 프리즘에 사용한 조적체의 단면적으로 나누어 산정한다.
5. 프리즘은 최소한 1개 이상의 수평줄눈이 포함되어야 하며, 두께 대 높이의 비가 1.5보다 작거나 5보다 커서는 안된다.
6. 압축강도는 프리즘의 압축강도에 별표 3의 수정계수를 곱하여 결정한다.
7. 프리즘은 온도 21±3℃, 상대습도 90% 이상의 대기 속에서 7일동안 보양하고, 그 후에 21±3℃, 상대습도 30%~50%에서 시험할 때까지 보양한다.
8. 현장에서 만든 프리즘은 90% 습도에서 48~96시간 동안 교란되지 않은 채 보양 하고, 실험실에 운반하여 상기한 바와 같이 계속 보양한다.
9. 프리즘의 압축시험은 콘크리트 공시체의 경우와 같이 캪을 씌워 실시한다.
10. 프리즘의 표준보양기간은 28일이어야 한다.
제3장 허용응력도
제9조【허용응력도의 결정】① 사용하중 상태에서 ALC블록구조 벽체에 생기는 응력은 제10조 또는 제11조의 규정에 의한 허용응력도값 이하가 되도록 한다.
② 허용응력도는 다음 각호의 규정에 의하여 산정한다.
1. 제8조의 규정에 의한 프리즘시험을 수행하지 않을 경우 제10조의 규정에 의해 ALC블록 개체의 압축강도로부터 추정한다.
2. 제8조의 규정에 의한 프리즘시험을 수행할 경우 제11조의 규정에 의해 기준압축강도(f'm)로부터 산정한다. 이때 기준압축강도(f'm)는 공사에 실제 사용하는 재료와 시공방법에 따라 얻어지는 조적체의 압축강도를 사용한다.
③ 제11조의 규정을 적용할 경우 기준압축강도의 값은 10 ㎏/㎠, 20 ㎏/㎠, 30 ㎏/㎠, 40 ㎏/㎠, 50 ㎏/㎠, 60 ㎏/㎠ 및 70 ㎏/㎠를 기준으로 한다.
제10조【추정에 의한 허용응력도】ALC블록 개체의 압축강도로부터 ALC블록 구조의 허용응력도를 추정할 때에는 별표 4에 따른다.
제11조【프리즘시험에 의한 허용응력도】조적체의 기준압축강도(f'm)로부터 각 허용응력도는 다음 각호의 규정에 의하여 산정한다.
1. 허용압축응력도
허용압축응력도 는 다음 식에 의하여 산정한다.
여기서, : 재령 28일 조적체의 기준압축강도 (㎏/㎠)
: 벽체의 유효높이 (㎝)
: 벽체의 유효두께 (㎝)
2. 허용휨압축응력도
허용휨압축응력도 는 다음 식에 의하여 산정한다.
3. 허용인장응력도
구조벽으로 사용되는 ALC블록구조 벽체에서 인장응력은 허용하지 아니한다.
다만, 비구조벽이 면외 휨을 받아 인장응력이 발생하는 경우 0.5㎏/㎠ 이하의 인장응력을 허용한다.
4. 허용전단응력도
허용전단응력도 는 다음 식에 의하여 산정한다.
5. 허용지압응력도
허용지압응력도 은 다음 각목에서 정하는 바에 의하여 산정한다.
가. ALC블록구조의 전단면에 재하된 경우
나. ALC블록구조 전단면의 1/3 이하의 면적에 재하된 경우
다. ALC블록구조 전단면의 1/3 이상이고 전단면 이하의 면적에 재하된 경우 위의 가목과 나목의 식을 직선보간하여 허용지압응력도를 산정한다.
6. 풍하중등 단기하중에 대하여 단면을 산정할 때는 각종 허용응력도를 50%까지 증가시킬 수 있다.
제4장 구조설계
제12조【일반사항】① ALC블록구조의 설계를 위한 하중 및 외력과 그들의 조합방법은 건축물의구조기준등에관한규칙에서 정하는 바에 따른다.
② 허용응력도설계법은 탄성범위 내에서 가정된 다음 각호에 의한다.
1. 휨부재 단면의 평면은 부재가 휜 다음에도 평면을 유지한다.
2. 응력도는 변형도에 비례한다.
3. ALC블록구조는 균질하다.
③ ALC블록구조 벽체의 최대 세장비는 벽체 유형에 따라 별표 5에 주어진 값 이하로 한다. 다만, 세장비는 벽체의 유효두께에 대한 유효높이의 비를 말한다.
④ 벽체의 유효두께, 유효높이, 유효단면적의 산정은 건설교통부에서 정한 『콘크리트블록 조적조 구조기준』제5장에서 정하는 바에 의한다.
⑤ 다른 구조부재로부터 하중이 전달되지 않는 내부 비구조벽은 벽체 자중과 벽체에 부착된 하중에 대하여 안전하도록 구조설계한다.
⑥ 다른 구조부재로부터 하중이 전달되지 않는 외부 비구조벽은 벽체 자중, 벽체에 부착된 하중 및 풍하중에 대하여 안전하도록 구조설계한다.
제13조【ALC블록구조의 지지】① ALC블록구조를 지지하는 구조부재들의 수직처짐은 전 하중을 받는 상태에서 순 스팬의 1/600을 넘지 않도록 설계되어야 한다.
② ALC블록구조에 의해 지지되는 인방보의 단부는 허용응력도를 넘지 않도록 지지 구조체에 묻혀야 하며 최소묻힘길이는 좌우 단부 각각 20cm 이상을 윈칙으로 별표 6과 같이 한다.
③ 벽체의 수직방향 횡지지는 교차벽, 기둥, 내민기둥 또는 부축벽 등에 의하여, 수직방향 횡지지는 바닥, 보, 중도리 또는 지붕 등에 의하여 이루워질 수 있다.
④ 수평방향으로 횡지지되는 거리는 최대 8m 이하이어야 한다.
⑤ 수직으로 작용하는 집중하중에 저항할 수 있다고 간주되는 막힘줄눈쌓기로 된 벽체의 유효길이는 수직 집중하중 사이의 중심간 거리 이하 그리고 힘을 받는 부분에 벽두께의 4배를 더한 값 이하로 간주한다.
제14조【압축력을 받는 벽체의 응력도】벽체 중심에 작용하는 압축력에 의한 응력도 는 유효단면적에 등분포되는 것으로 가정하여 다음 식에 의하여 산정한다.
여기서, : 압축력을 받는 벽체의 존재응력도
: 벽체에 작용하는 압축력
: 벽체의 유효단면적
제15조【휨을 받는 벽체의 응력도】휨에 의한 응력도 는 다음 식에 의하여 산정한다.
여기서, : 휨모멘트를 받는 벽체의 존재응력도
: 벽체에 작용하는 휨모멘트
: 벽체 중심축으로부터 최외단까지의 거리
: 벽체의 단면2차모멘트
제16조【휨과 축하중을 받는 벽체의 설계】휨과 축하중을 동시에 받는 벽체는 다음의 식을 만족시켜야 한다.
여기서, : 압축력에 의한 벽체의 존재응력도
: 휨모멘트에 의한 벽체의 존재응력도
: 허용압축응력도
: 허용휨압축응력도
제17조【휨재 또는 전단벽의 전단응력도】휨재 또는 전단벽의 전단응력도 는 다음식에 의하여 산정한다.
여기서, : 전단력에 의한 벽체의 존재응력도
: 벽체에 작용하는 전단력
: 벽체의 유효단면적
제18조【기초】① 기초는 연속기초로 하여야 한다.
② 기초판은 철근콘크리트조 또는 무근 콘크리트조로 하여야 한다.
③ 기초벽의 최소두께는 벽두께에 20%를 가산한 두께로 하여야 한다.
제5장 경험적 설계법
제19조【사용제한】ALC블록구조를 이용하여 저층, 소규모의 정형적 건축물로서 다음 각호를 모두 만족시키는 경우 정밀 응력검토 과정을 거치지 않고 경험적 설계법을 사용하여 벽체의 응력검토와 그에 따른 단면 설계를 수행할 수 있다.
1. 건축물의구조기준등에관한규칙에서 정하는 설계기본풍속이 45m/sec 이하인 지역에 위치한 건축물
2. ALC 블록구조 벽체가 횡력에 저항하는 경우에는 전체 높이가 13m, 처마높 이가 9m 이하인 건축물
제20조【횡안정】① ALC블록구조 벽체가 구조물의 횡안정성 확보를 위해 사용될 때는 전단벽들이 횡력과 평행한 방향으로 배치되어야 한다.
② ALC블록구조 벽체의 두께는 최소 20cm 이상이어야 한다.
③ 횡안정성을 위해 전단벽이 요구되는 각 방향에 대하여, 해당 방향으로 배치된 전단벽 길이의 합계가 건물의 장변 길이의 50% 이상이 되어야 한다. 다만 이 때 개구부의 길이는 전단벽의 길이 합계 산정에 포함되지 아니한다.
④ 전단벽 길이에 대한 벽체간 거리의 비가 별표7에 주어진 값을 초과하여서는 아니된다.
제21조【압축응력도】① 횡하중을 제외한 수직하중에 의한 벽체의 압축응력도는 제3항의 규정에 따라 산정한다. 이 때 건축물의구조기준등에관한규칙에서 정하는 바에 따라 적재하중 저감을 할 수 있다.
② 벽체의 압축응력도는 별표8에서 주어진 허용압축응력도를 초과하여서는 안된다. 별표8에서 허용압축응력도는 건축물에 사용된 ALC블록 개체중 압축강도가 가장 작은 것에 따른다.
③ 응력도의 계산에서는 공칭치수가 아닌 실제치수를 사용한다. 압축응력도는 설계하중을 내력벽체의 전체 단면적으로 나누어 계산한다. 이 때 개구부의 면적은 전체 단면적 산정에서 제외한다.
제22조【횡지지】ALC 블록구조 벽체는 별표9에 주어진 값을 초과하지 않도록 수직 또는 수평방향으로 횡지지되어야 한다.
제6장 보칙
제23조【다른 기준의 적용】ALC블록구조 설계기준에 의한 설계시 이 기준 외에 다른 이론적 근거가 있는 기준을 적용하고자 하는 경우 건축법 제4조의 규정에 의한 지방건축위원회 또는 건설기술관리법 제5조의 규정에 의한 지방건설기술심의위원회가 이 기준에 의한 기술적 기준과 동등 이상의 안전성이 있다고 인정하는 경우에는 그에 의할 수 있다.
부 칙
이 기준은 고시한 날부터 시행한다.
[별표 1] 박막모르타르의 요건
(주) 사용가능시간 : 물을 가해 비빈 후 조적개체의 결합을 위해 사용할 수 있는 시간
조적수정시간 : 모르타르를 바른 후 조적개체간의 결합상태를 수정할 수 있는 시간
[별표 2] 재료의 탄성계수
(㎏/㎠)
[별표 3] 프리즘 h/t 비에 따른 압축강도 수정계수
(주) h : 프리즘의 높이, t : 프리즘의 두께
[별표 4] 개체강도로부터 추정에 의한 허용응력도
(㎏/㎠)
[별표 5] 벽체 유형에 따른 최대세장비
[별표 6] 인방보의 최소묻힘길이
[별표 7] 경험적 설계법에 의한 ALC블록구조의 벽체간 거리제한
[별표 8] 경험적 설계법을 위한 허용압축응력도
(kg/cm2)
[별표 9] 경험적 설계법을 위한 벽체 횡지지 제한
(주) L : 벽체의 수평방향 횡지지간 길이, h′ : 벽체의 유효높이,
t : 벽체의 유효두께