건축산업기사 풍하중 산정 — 풍압력 영향인자와 하중조합

풍압력은 바람이 구조물 표면에 미치는 힘으로서 속도압(q), 형계수(Cp), 받아들이는 면적(A)의 곱으로 표현한다. 따라서 지붕면적이나 건물 형상 같은 기하학적 요인과 현지 풍속에 따른 속도압이 풍압력의 주요 결정요인이다. 건물의 중량은 풍압력 산정식에 포함되지 않으므로 풍압력과 중량을 혼동하지 않아야 한다.

건물 설계 단계에서는 수평하중 저항을 위한 구조 요소를 평면뿐 아니라 입면에서도 균형 있게 배치해야 한다. 입면 균형을 무시하면 건물 전체가 비틀리는 거동이 발생할 수 있으므로 수평하중에 대한 저항계획에서 균형은 필수 원칙이다. 옹벽이나 특정 소규모 구조물처럼 풍하중 영향이 미미한 경우에는 풍하중을 설계 하중에서 제외할 수 있으나, 일반적으로는 풍하중의 작용 여부와 중요도를 구조 형상과 용도에 따라 판단해야 한다.

구조설계 기준에는 하중조합을 규정하여 설계에 필요한 계수하중을 제공한다. 강도설계법(극한강도설계법)에서는 고정하중과 활하중에 대해 U = 1.4D + 1.7L을 기본 소요강도로 사용한다. 한편 다른 설계방법에서는 고정하중과 활하중에 대한 다른 계수 조합을 사용하므로, 적용 기준을 확인하여 올바른 계수식을 적용해야 한다.

계수하중을 산정할 때는 해당 기준의 적용 조건을 점검한다. 일반적인 건축구조 기준에서는 활하중의 크기나 고정하중과의 관계에 따라 1.2D + 1.6L 같은 다른 조합을 쓸 수 있으므로 문제에서 주어진 전제(설계방법, 활하중 범위 등)를 확인한 뒤 공식에 값을 대입하여 계산한다.