[한국의 목조주택 설계 · 시공자를 위한] 일본 중목구조 설계와 시공 23
[한국의 목조주택 설계 · 시공자를 위한] 일본 중목구조 설계와 시공 23
  • 서범석 기자
  • 승인 2023.05.15 09:00
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자료제공 = 일반사단법인 일본목재수출진흥협회

8.2.3 진동해석
한국에서 건설된 4동(Type A-D) 및 앞장에서 언급한 설계사례인 「한국 모델하우스01」 의 2층 바닥에 바닥난방 설치를 상정한 건물을 해석 모델의 대상으로 하였다. 이들 해석 모델을 아래 그림과 같이 제시한다. 모두 2층 중목구조공법으로 연면적은110㎡~150㎡ 정도이다. 1층의 수평내력 충족률은 1.6~2.0 정도이다. 또한 어느쪽 모델에도 2층 바닥에 바닥난방 설비(습식)가 설치되어 있다(한국 모델하우스01에서는 설치를 상정했다). 해석은 WallStat를 이용해 실시하였다. 입력 지진동은 작성한 「재현주기1000년의 지진」(L1)、「재현주기2400년의 지진」(L2), 일본의 고시파 희소지진(BCJ-L1) 및 매우 희소한 지진(BCJ-L2)으로 하였다. 진동해석 결과의 일람 표를 표 8.15〜8.19에 나타낸 것 같다.

그림8.16  Type A
그림8.17 Type B
그림 8.18 Type C
그림 8.19 TypeD
표8.15 Type A의 진동해석 결과
표8.15 Type A의 진동해석 결과
표8.15 Type A의 진동해석 결과
표8.16 Type B의 진동해석 결과

Type A, B, C, D는 1층의 층높이가 2.8m이므로 한국의 설계기준으로 허용층간 변위는 56㎜(=2800㎜×1/50rad)이다. 한국 모델하우스01은 1층의 층 높이는 2.7m 및 2층의 층 높이는 2.457m로 한국의 설계기준으로는 1층의 허용층간 변위는 54㎜(=2700㎜×1/50rad), 2층의 허용층간 변위는 49㎜(=2457㎜×1/50rad)이다.

「재현주기1000년의 지진」(L1)을 입력했을 때의 층간변위는 Type A, C, D에서는 허용층간변위 이하였다.

일본의 설계기준으로 Type A, B, C, D의 허용층간 변위는 18.6㎜(=2800㎜×1/150rad). 한국모델하우스01의 1층 허용층간 변위는 18㎜(=2700㎜×1/150rad), 2층 허용층간변위는 16㎜(=2457㎜×1/150rad)이다.  희소지진(BCJ-L1)을 입력했을 때의 층간 변위를 보면 Type A, C, D에서는 허용층간 변위 이하였다. 그 밖의 모델도 수평내력 충족률에서 2정도 이상 있는 상태에서 허용층간 변위에 가까운 층간변위가 있는 점, 수평내력 충족률에서 1.6정도(1층×방향)인 Type B와 한국 모델하우스 01에서도 허용층간 변위를 초과한 것은 2층 바닥에 바닥난방 설비가 설치된 영향으로 인해 지진력이 컸기 때문이라고 판단된다.  /나무신문


이 연재는 일본목재수출진흥협회가 최근 한국어로 발행한 <한국의 목구조 설계·시공자 대상, 중목구조▷설계와 시공 안내자료>를 순서에 따라 게재합니다. 나무신문 인터넷 ‘홈페이지 → 여론광장 → 자료실’에서 전문을 PDF 상태로 내려받을 수 있습니다. <편집자 주>