아파트를 철근 콘크리트 구조로 건설하는 이유 – 아파트 구조 분석

 

아파트를 철근콘크리트 구조로 건설하는 이유 섬네일

아파트 골조공사

 

골조공사는 건물의 뼈대를 짓는 공사를 의미합니다.

 

골조는 무조건 튼튼하기만 하면 된다고 생각할 수 있겠지만 여러 가지 이유로 인해 다양한 방식을 통해 골조공사를 하게 됩니다.

 

철근콘크리트구조, 경량・중량 목구조, 조적구조, 경량・일반 철골 구조등등 다양한 방식들이 있습니다.

 

그런데 아파트는 좁은 지역에 밀도 높게 거주하기위한 목적이기 때문에 한정된 공간에서 최대한 높은 높이로 건축해야 하는 건축물입니다.

 

그렇기 때문에 건축물의 구조적 안정성과 내구성 확보등을 고려해서 아파트에서 철근콘크리트 구조를 이용해 건축을 하는 것입니다.

 

 

 

 

 

아파트 건설시 고려해야 할 요소

 

한국 아파트는 좁은 면적에 많은 인구를 수용해야 하므로, 단순히 튼튼한 뼈대를 만드는 것을 넘어 거주자의 편의를 위한 기능적인 설계가 중요합니다.

 

거주자의 입장에서 보면 높은 건축물을 쉽게 이동하기 위한 엘리베이터, 거주자들이 편안하게 주차를 할 수 있는 주차시설, 생활에 필요한 각종 전기, 물, 화장실등 아파트를 건축할 때 고려해야할 사항이 정말 많이 있습니다.

 

이는 단순히 안정성과 내구성만을 고려한 건축이 하닌 거주자의 기능을 만족하는 구조로 건축을 진행해야 하는 것을 의미합니다.

 

그래서 아파트등의 공동주택의 구조체를 만들기전 많은 검토가 이뤄져야 합니다.

 

수도 배관, 전기 배관, 화장실 관련 각종 배관, 전기 배선, 엘리베이터, 주차장등 골조공사를 시작하기 전 이런 시설들을 효율적으로 어느 곳에 배치할 것인지를 계획하고 있어야 합니다.

 

 

 

 

 

엘리베이터 샤프트(Elevator Shaft)

엘리베이터가 움직이는 공간(엘리베이터 샤프트) 사진

 

• 엘리베이터가 움직이는 공간

- 엘리베이터 샤프트는 고층 아파트에서 엘리베이터가 이동할 수 있는 수직 이동 통로이며, 안전과 효율성을 고려하여 설계됩니다.

 

• 비상 상황 대비 설계

- 엘리베이터 샤프트는 혹시모를 비상상황, 즉 엘리베이터 추락의 위험을 대비한 완충공간이 필요합니다.

- 그래서 아파트의 맨 밑 바닥층의 경우 건축을 하기 전 토목공사 할 때부터 더 깊은 깊이로 건축을 하게 되었습니다.

통상 지하바닥 대비 2250mm 낮게 구조체 공사를 진행합니다.

 

 

 

 

 

집수정(Sump)

아파트 집수정 사진

 

집수정은 건물 맨 밑에 물이 고이는 구역입니다.

 

집수정은 건물 지하 공간으로 스며드는 빗물이나 지하수를 모아 외부로 배출하는 중요한 시설입니다.

 

 

• 주차장 및 건축물 침수 방지

- 특히 지하 주차장의 경우, 물이 고이면 차량 손상 및 안전 문제가 발생할 수 있으므로, 집수정을 주차장 바닥보다 낮게 설치하여 주차장 바닥에 물이 고이지 않도록 시공합니다.

- 구조체를 만들기전 이미 집수정의 위치, 필요갯수등을 계획해서 토목공사단계부터 더 깊은 깊이로 파내어 구조체 공사를 진행합니다.

 

• 펌프를 이용한 배수

- 집수정에 자연스럽게 고인 물은 펌프를 이용해서 모인 물을 배수해 건축물의 지하를 침수로부터 보호하게 됩니다.

 

 

 

 

 

전기실(Electric Room)

아파트 전기실 내부 사진

 

아파트에 사용되는 모든 전기 관련 시설 및 비사용 발전기가 설치된 곳이 전기실입니다.

 

전기실은 외부에서 22,000v 전압의 전기를 받아 각 세대에서 사용되는 220v의 전압으로 변환해서 세대에 전달하는 곳입니다.

 

물론 가정용뿐 아닌 아파트 전체에 사용되는 전기를 각각의 용도에 맞는 전압을 통해 공급해 주는 역할도 합니다.

 

 

• 수전배전반

외부의 고압 전기를 알맞은 전압으로 변경해 주는 장치가 수전배전반시설입니다.

 

 

• 발전기

아파트 전기실에 설치된 발전기

- 전기실 내부에 따로 발전기가 설치된 공간이 발전기실입니다.

- 발전기실은 모종의 이유로 외부에서 전기를 공급받지 못하거나 아파트 내부에서 전기 관련 시설이 고장 나 전기를 제대로 공급해 주지 못할 때는 대비해서 아파트 운영에 필요한 최소한의 전기를 공급하기 위한 시설입니다.

- 보통 최소한의 조명 및 엘리베이터, 출입문등 생활에 필요한 최소한의 전력을 공급하기 위해 아파트에는 의무적으로 석유를 이용해 가동하는 발전기 시설이 갖춰져 있습니다.

 

 

• 높은 전기실 층고(공간 효율성)

전기실의 높은 층고 사진

- 전기실의 경우 층고가 5.6m정도의 높이로 만들어지게 되는데 이는 아파트에서 사용하는 모든 전기를 전기실에서 변환해서 공급해야 하기 때문에 수전배전반 기계의 크기, 전선등의 구조물의 효율 및 각종 기계설비(물탱크, 펌프등)의 크기로인해 층고가 높을 수밖에 없는 구조입니다.

- 통상 지하주차장 층고가 3.2m인 것을 감안했을 때 전기실과 주차장의 층고 차이는 2.3m정도입니다.

- 지하시설의 상부에는 아파트의 마당, 도로, 인도, 커뮤티니 시설등 지상 시설이 위치하게 됩니다. 그런데 전기실과 지하주차장의 높이차이를 생각했을 때 전기실이 지상 상부에서 2.3m 높이로 튀어나게 만들면 안 되게 때문에 효율적인 공간 활용이 불가능해지게 됩니다.

- 그래서 처음 토목공사 때부터 전기실 위치는 주차장 바닥보다 2.3m를 더 깊게 파게 되어 있습니다.

- 이는 아파트 공간의 효율성을 고려해야 하기 때문입니다.

 

 

 

 

 

화장실(Toilet) 단차 설계

 

화장실 단차 사진

화장실은 가정에서 물을 사용하는 공간인데 통상 화장실을 이용할 때 화장실용 슬리퍼를 사용하게 됩니다.

 

이때 슬리퍼로 인해 화장실문의 원활한 개폐가 가능하도록 해주는 최소한의 높이가 60mm입니다.

 

그래서 화장실 바닥은 거실 바닥보다 최소 60mm 낮게 건축됩니다.

 

 

• 거실과의 단차 차이

- 화장실용 슬리퍼를 신고 화장실 문을 여닫을 때 불편함이 없도록 최소한의 단차 확보를 위한 시공방식입니다.

 

• 단차로 인한 층간소음 문제 해결

- 물을 사용하면서 나는 소음 및 거실 바닥과의 단차차이로 인해서 화장실 바닥의 두께는 얇아질 수밖에 없고 이는 아래층에 더 많은 소음을 전달할 수밖에 없는 구조입니다.

- 그래서 화장실 바닥(아래층 천장 부분) 부분에는) 추가로 차음재를 시공하여 층간 소음이 전달되지 않도록 조치를 취하게 됩니다.

 

 

 

 

 

내력벽(Shear Wall)

아파트 내력벽 모습

 

내력벽이라 불리는 골조 벽체는 건축물의 하중을 기초로 전달하는 역할을 하는 역할을 합니다.

 

 

• 건물 안정성 확보

- 내력벽은 건물에 작용하는 수평 방향의 힘(횡력), 즉 바람이나 지진에 의한 힘에 저항하여 건물의 안정성을 확보하는 매우 중요한 구조 요소입니다.

 

• 하중 전달 경로

- 내력벽은 건물 최상층부터 지하 기초까지 연결되어 건물 전체의 하중을 기초로 전달하는 아파트 안전의 최우선 구조체입니다.

 

 

 

 

 

전이 슬래브(Transfer Slab)

아파트와 지하 주차장 사이 전이 슬래브

 

아파트의 내력벽이 지하주차장 공간까지 그대로 내려오면 지하주차장 골간은 사방이 막혀있는 형태의 이용하기 힘든 공간으로 전락하게 됩니다.

 

그래서 지하주차장의 용도에 맞게 내력벽의 형태를 변화시켜 줘야 하는 문제가 발생합니다

 

이때 주차장의 맨 윗부분(아파트 세대 1층)이 시작되는 곳부터 전이 슬라브라고 하는 두꺼운 바층을 이용해서 아파트 벽체 전체 하중을 모두 받아주는 역할을 하는 것이 전이 슬래브입니다.

 

전이 슬래브는 바닥형태와 보의 형태로 구성 되고 아파트 지하 시설을 용도에 맞는 구조체 형성을 위해서 반드시 필요한 부분입니다.

 

• 주차 공간 확보

- 전이 슬래브는 아파트 하부에 넓은 주차 공간을 확보하기 위한 구조 설계 방식입니다.

 

• 하중 전달 메커니즘

- 일반적으로 내력벽은 기초까지 직접 연결되어야 하지만, 주차 공간 때문에 내력벽을 주차장 기둥에 연결해야 합니다.

-이때 전이 슬래브가 내력벽의 하중을 넓게 분산시켜 주차장 기둥과 벽으로 전달하는 역할을 합니다.

- 즉, 전이 슬래브는 하중 전달 경로를 변경해서 공간확보를 가능하게 해주는 구조체입니다.

 

 

 

 

 

주차장 상부 구조 활용 극대화

 

• 다양한 활용 가능성

- 주차장 상부 슬래브는 단순히 주차장 덮개 역할만 하는 것이 아니라, 커뮤니티 정원, 휴식 공간, 산책로, 인공 연못, 보행 도로 등 다양한 용도로 활용될 수 있습니다.

 

• 하중 고려 설계

- 주차장 상부 슬래브를 다양한 용도로 활용하기 위해서는 각 용도에 따른 하중을 정확하게 계산하고, 이를 반영하여 슬래브를 설계하고 시공해야 합니다.

 

 

 

 

 

철근콘크리트 구조로 아파트를 건설하는 이유 결론

 

철근 콘크리트는 철근의 높은 인장 강도와 콘크리트의 높은 압축 강도가 결합된 매우 안전한 건축자재입니다.

 

철근 콘크리트는 구조물의 높이차이, 디자인, 두께등 다양한 형태를 튼튼하고 안전하게 건축할 수 있도록 해주는 건축자재입니다.

 

이런 장점들로 인해 한정된 넓이에서 밀도 높은 효율성을 위한 건축물인 아파트를 시공할 때는 철근콘크리트 구조로 건축을 하는 것이 최선의 건축방법입니다.

 

 

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