소화전 함의 내진설계 최적화 방법에 관한 연구

Seismic Design Optimization Method of Fire Hydrants

최근 행정안전부의 ‘내진설계기준 공통 적용사항’에 따른 개정된 ‘건축구조기준’과 ‘소방시설의 내진설계기준’으로 비구조요소인 소방시설의 지진하중과 구조안전성에 대한 중요성이 대두되고 있다. 경주(2016)와 포항(2017)에서 발생한 리히터 규모 5.0 이상의 지진 피해사례에서는 벽체와 소화전 함이 파손 또는 변형되어 문을 열 수 없는 문제가 발생하였고, 이로 인해 내진설계가 되지 않은 소화전 함과 내부기기들의 파손, 변형, 이탈로 오작동을 일으켜 화재 위험성이 증가하였다. 본 연구는 소화전 함의 내진설계 규정에 맞도록 지진하중을 산정하고, 성능은 3D Modeling과 구조해석 시뮬레이션 및 구조부재와 정착을 검토하여 구조안전성을 확인하였다. 또한, 소화전 함의 내진설계 성능 영향인자에 따라 시뮬레이션 결과를 분석·비교하여 최적화된 내진설계 방안을 제안하였다.

As per the revisions to the Korean Building Code and the Seismic Design Code for fire protection systems in accordance with the Common Applications of the Seismic Design Code by the Ministry of the Interior and Safety, earthquake load and structural safety of a non-structural element are considered as important parameters for a fire protection system. In Richter scale 5.0 or higher earthquake damage cases occurring in Gyeongju (2016) and Pohang (2017), walls and hydrant boxes were broken or deformed such that their doors could not be opened. Therefore, the breakage, deformation, and detachment of hydrants and internal devices without the seismic design caused malfunction and increased the fire risk. In this study, the earthquake load was calculated according to the seismic design regulation on the hydrant box and the structural stability was verified by 3D model review, structural analysis simulation, the structural member, and the anchorage for performance. Moreover, an optimized seismic design plan was proposed by analyzing and comparing the simulation result for the factors governing the seismic design performance of a fire hydrant box.