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[이항준의 소방내진] 지진거동특성, 지진분리이음, 지진분리장치의 정의

이항준 소방기술사(에듀파이어기술학원장)

이항준 소방기술사 | 기사입력 2022/09/13 [13:06]

[이항준의 소방내진] 지진거동특성, 지진분리이음, 지진분리장치의 정의

이항준 소방기술사(에듀파이어기술학원장)

이항준 소방기술사 | 입력 : 2022/09/13 [13:06]

▲ 이항준 소방기술사     

‘소방시설의 내진설계 기준’ 제3조에는 지진거동특성과 지진분리이음, 지진분리장치에 대해 정의돼 있다.

 

‘지진거동특성’은 지진 발생으로 인한 외부적인 힘에 반응해 움직이는 특성이다. ‘지진분리이음’은 지진 발생 시 지진으로 인한 진동이 배관에 손상을 주지 않고 축방향 변위와 회전, 1° 이상의 각도 변위를 허용하는 이음을 말한다. 단 구경 200㎜ 이상의 배관은 허용 각도 변위를 0.5° 이상으로 한다.

 

‘지진분리장치’는 지진 발생 시 건축물 지진분리이음 설치 위치, 지상에 노출된 건축물과 건축물 사이 등에서 발생하는 상대 변위 발생에 대응하기 위해 모든 방향에서의 변위를 허용하는 커플링과 플렉시블 조인트, 관부속품 등의 집합체를 의미한다.

 

지진거동특성은 지진에 의해 발생한 진동으로 인해 건축 비구조요소가 공진하는 걸 의미한다. 다양하고 예측하기 어려운 형태로 거동할 수 있고 이로 인해 소화배관과 수조 등이 파손될 수 있다. 

 

 

지진분리이음 내진기술은 분리(Separation), 공간(Clearance), 신축배관(Flexivle Piping), 버팀대(Sway brace), 고정(Fastener) 등 다섯 가지로 볼 수 있다. 이 중 분리와 공간은 상호 보완적으로 적용하기도 한다.

 

개정된 ‘소방시설의 내진설계 기준’의 특징은 수직직선배관과 수평직선배관으로 구분해 배관을 적용하는 건데 이유는 지진에 따른 거동이 수평과 수직이 다르기 때문이다. 

 

이 중 수직직선배관은 수직배관에 수평방향으로 변위가 발생할 수 있어 건축 구조체에 접촉해 배관에 모멘트가 발생할 경우를 대비해야 한다. 지진분리이음으로 통상 그루브조인트를 설치해 배관에 발생하는 변위에 따른 모멘트를 상쇄할 수 있도록 한다. 수평배관 역시 슬리브를 관통하는 경우 동일한 개념으로 접근한다. 

 

하지만 수직ㆍ수평배관 모두 일정 크기 이상의 슬리브를 매설해 배관이 건축구조와 접촉할 가능성이 적을 경우(100A 미만은 5㎝, 100A 이상은 10㎝ 이상의 슬리브를 매설한 경우)에는 그루브 조인트를 설치하지 않을 수 있도록 규정돼 있다. 즉 분리와 공간은 상호 보완적인 기술로 볼 수 있다. 

 

지진분리이음은 그 외 건축 구조적인 문제인 컬럼 쇼트닝(Column shortening) 현상(건축물 수직부재에 작용하는 건축물 축소 변위 현상으로 100층 건축물의 경우 약 200~300㎜ 축소함)이 자연적으로 발생하거나 지진에 의한 충격으로 발생했을 경우 수평ㆍ수직배관을 보호하는 역할을 수행한다. 

 

대규모 공장 지대의 경우 공장 사이사이 지상으로 연결되는 파이프 렉 등이 설치되면 진동 주기가 달라지므로 건축물간 상호 변위가 발생한다. 이를 대응하는 데 필요한 게 지진분리장치다. 변위량은 그에 상응하는 변위를 충족할 수 있는 구조로 사방을 모두 충족할 수 있어야 한다. 

 

이항준 소방기술사(에듀파이어기술학원장)

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