지붕 적설하중 산정의 기본 원리와 계수

핵심 정리

지붕 적설하중은 지붕면에 쌓인 눈의 무게가 건축물에 수직으로 작용하는 하중이다. 설계에서는 지상의 적설 조건을 먼저 정하고, 그 값을 지붕의 형태와 주변 환경에 맞게 조정하여 지붕에 실제로 작용하는 값을 구한다. 따라서 출발점인 지상설하중에서 최종 평지붕 설하중까지의 순서를 한 줄로 잡아 두면 이 단원의 선지를 가르기 쉽다.

지상설하중은 최소 0.5kN/m²로 한다. 이 값은 하한을 정한 값이라는 점에서 기억한다. 계산으로 나온 적설 값이 이보다 작더라도 지상설하중은 0.5kN/m² 아래로 내려가지 않는다. 적설량이 적은 지역에서도 설계 하중을 0으로 두지 않게 하려는 장치로 이해하면 된다.

지붕에 실제로 작용하는 값은 평지붕적설하중이며, 평지붕적설하중은 기본지상적설하중에 기본지붕적설하중계수, 노출계수, 온도계수 및 중요도계수를 곱하여 산정한다. 이것은 곱셈 구조이므로 계수 하나가 달라지면 최종 값이 같은 비율로 움직인다. 그래서 각 계수가 어떤 조건을 반영하는지 구분하는 것이 이 단원의 핵심이다.

지붕 적설하중 산정 시 건축물의 용도를 고려한다. 용도는 지붕 위의 눈 자체보다 건축물이 쓰이는 방식과 중요도에 관련되는 요소로, 뒤에서 볼 중요도계수와 같은 축에서 이해하면 된다. 반면 건축물 자체의 중량은 지붕 적설하중 산정 시 고려하지 않는다. 건물이 무겁다는 생각으로 자중을 설하중에 더하면 틀린 선지가 되므로 두 요소를 분명히 나누어야 한다.

이 개념에서 틀리기 쉬운 방식은 계수 하나의 방향을 뒤집는 것이다. 노출계수, 온도계수, 중요도계수는 서로 다른 조건을 보므로 한 계수의 경향을 다른 계수에 옮기지 않아야 한다. 계수의 이름과 기호를 함께 익혀 두면 판단이 빨라진다.

자세히

중요도계수와 기본지붕설하중계수

중요도계수 Is는 건축물의 용도와 중요도에 따라 설하중을 조정하는 계수이다. 같은 지붕이라도 용도와 중요도가 다르면 계수가 달라지므로, 용도 조건과 중요도 등급을 함께 보아야 한다. 앞에서 본 용도 고려 요소가 이 계수에 반영되는 것이라고 보면 두 내용이 연결된다.

건축물의 중요도가 1등급일 때 중요도계수는 1.1이다. 등급 숫자와 계수 값을 짝으로 외워야 하는 대표적인 지점이다.

기본지붕설하중계수 Cb는 일반적으로 0.7로 한다. 여기서 '일반적으로'라는 표현은 기본값이라는 뜻이며, 다른 계수와 곱해져 최종 값을 만든다는 점을 놓치지 않아야 한다.

세 계수 중 무엇을 묻는지 구분하기 위해 아래 표를 참고한다.

노출계수와 바람 환경

노출계수 Ce는 지붕이 바람에 노출된 정도를 반영해 평지붕 설하중 산정에 쓰는 계수이다. 바람이 강한 곳에서는 지붕에 쌓이려던 눈이 날려 흩어지므로, 노출계수는 지붕의 바람 환경을 설하중에 옮기는 역할을 한다.