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신축 구조설계는 구조계획, 골조해석·부재설계, 도서 작성으로 이어집니다(KDS 41 10 05 4.3). 기둥·보 등에 생기는 힘을 계산하고 구조안전을 확인한 내용을 도면과 설계서 등에 표현합니다. 구조설계도는 계획설계·중간설계·실시설계로 나누어 작성할 수 있으며, 작성된 도서의 서명·날인은 KDS 41 10 05 7.3에 따릅니다.
이 글에서 바로 확인할 것
신축 구조설계가 다루는 범위
구조설계는 구조계획에 따라 형성된 3차원공간의 구조체에 대하여 구조역학을 기초로 한 골조해석 및 구조계산으로 구조안전을 확인하고, 구조체 각부를 시공 가능한 도서로 작성하여 표현하는 일련의 과정입니다(KDS 41 10 05 2. 용어의 정의 "구조설계"). 구조설계도서는 이 기준에 따라 작성하여 구조적합성과 구조안전이 확보되도록 설계하였음을 확인하는 것이 책임구조기술자의 업무입니다(KDS 41 10 05 6.1). 구조설계도서는 해당 업무별 책임구조기술자의 서명·날인이 있어야 유효합니다(KDS 41 10 05 7.3).
구조설계가 다루는 기본 항목은 다음과 같습니다.
- 구조계획 — 용도, 사용재료 및 강도, 지반특성, 하중조건, 구조형식, 장래의 증축 여부, 용도변경이나 리모델링 가능성을 고려합니다(KDS 41 10 05 4.3.1).
- 골조해석 및 부재설계 — 탄성해석을 원칙으로 하되 필요한 경우 비선형해석을 함께 수행하여 실제 구조물 거동에 가까운 부재력을 산정합니다(KDS 41 10 05 4.3.2).
- 내진설계 — 지진위험도·내진등급·성능목표의 결정부터 내진구조계획, 지진하중 산정, 구조해석, 부재·연결부 상세, 필요 시 비선형 검증까지 진행합니다(KDS 41 17 00 1.4).
- 재료별 부재설계 — 구조형식에 따라 콘크리트(KDS 41 20 00)·강(KDS 41 30 10)·기초(KDS 41 19 00) 기준을 각각 적용합니다.
구조설계도는 단계별로 어떻게 구체화하나요?
구조설계도는 설계의 진척도에 따라 계획설계 · 중간설계 · 실시설계의 3단계로 나누어 작성할 수 있습니다(KDS 41 10 05 4.3.4). 각 단계에서 확인하는 내용은 다음과 같습니다.
| 단계 | 확인하는 것 | 주요 산출물 |
|---|---|---|
| 계획설계 | 구조형식 선정, 구조개념도, 주요 구조부재의 크기·단면·위치. 구조평면도까지 작성합니다. | 구조평면도, 구조개념도, 구조형식 선정 근거 |
| 중간설계 | 정적·동적해석으로 내진안전성 평가, 주요부재 사용성 평가, 기본설계용 구조계산서, 각층 구조평면도와 배근도 작성, 착공용 기초도면 작성. | 기본설계용 구조계산서, 구조평면도, 배근도, 착공용 기초도면 |
| 실시설계 | 기본설계의 문제점 보완, 최종 공사용 도면과 최종 구조계산서, 구조체공사 특기시방서 작성. | 최종 구조설계도, 최종 구조계산서, 구조체공사 특기시방서 |
이 조항은 구조설계도의 단계별 작성 방법을 설명합니다. 모든 용역에 세 단계를 별도로 발주하거나 납품하도록 정한 것은 아닙니다. 상담할 때는 현재 설계의 진척도와 필요한 도서를 함께 확인해 주세요. 위 표의 단계별 설명은 같은 기준의 2. 용어의 정의에 따른 것입니다.
결과물, 무엇을 받나요
KDS 41 10 05 7.2는 구조설계도서로 다음 네 종류를 열거합니다. 다만 이 목록을 모든 용역에서 각각의 독립 문서 네 권을 받아야 한다는 뜻으로 읽어서는 안 됩니다.
- 구조계획서 — 용도, 구조형식, 사용재료, 하중조건, 지반조건 등 구조계획 단계에서 검토한 사항과 구조형식 선정 근거.
- 구조설계서 — 구조설계개요, 구조특기시방, 구조설계요약, 구조계산(KDS 41 10 05 2. 용어의 정의 "구조설계서").
- 구조설계도 — 구조체의 구성, 부재의 형상, 접합상세 등을 표현하는 도면(KDS 41 10 05 2. 용어의 정의 "구조설계도").
- 구조체공사시방서 — 구조설계도면에 나타낼 수 없는 골조공사의 특기사항을 기술합니다(KDS 41 10 05 4.3.5).
KDS 41 10 05 4.3.3(1)은 골조해석·부재설계를 수행한 책임구조기술자가 구조설계도를 직접 작성하거나 6.1의 구조안전 확인을 수행하는 경우, 이 조항에 따른 구조설계서 작성을 생략할 수 있도록 합니다. 이는 구조계산이나 구조안전 확인 자체를 생략한다는 뜻은 아닙니다.
작성된 구조설계도서는 해당 업무별 책임구조기술자의 서명·날인이 있어야 유효하며, 건축주·시공자·감리자는 서명·날인된 도서로 인허가와 시공·감리를 진행해야 합니다(KDS 41 10 05 7.3). 실제 납품 도서와 제출 범위는 해당 프로젝트의 적용 기준과 용역 범위에 맞춰 확인해야 합니다.
설계하중과 내진, 어떤 기준이 적용되나
구조설계의 출발점은 설계하중입니다. KDS 41 10 05 4.1.1에 따르면 건축구조물은 KDS 41 12 00과 KDS 41 17 00에 따른 각종 하중에 대하여 구조적으로 안전하도록 해야 합니다. 설계하중(KDS 41 12 00)은 고정하중(자중), 활하중(사용하중), 설하중, 풍하중, 지진하중 등 건물의 용도·위치를 반영해 정해집니다.
내진설계는 KDS 41 17 00의 절차를 따라 진행됩니다. 1.4절에 규정된 10단계는 다음과 같습니다.
- 지진위험도, 내진등급, 성능목표의 결정
- 내진구조계획
- 지진력저항시스템 및 설계계수의 결정
- 지진하중의 산정
- 구조해석
- 해석결과의 분석
- 구조시스템과 부재에 대한 강도설계
- 부재 및 연결부의 구조상세에 대한 설계
- 필요 시 비선형 해석에 대한 결과 검증
- 비구조요소에 대한 설계
내진등급과 중요도계수는 건물의 중요도에 따라 정하고, 등급별 최소성능목표를 확인합니다 (KDS 41 17 00 2.2·2.4). 해석법은 내진등급만이 아니라 내진설계범주와 건물 높이·비정형성 등의 조건을 함께 보아 선택합니다(7.1).
비정형성만으로 비선형해석이 필수인 것은 아닙니다. 동적해석을 하는 경우에도 응답스펙트럼해석, 선형시간이력해석, 비선형시간이력해석 중에서 해당 규정에 따라 방법을 선택할 수 있습니다 (KDS 41 17 00 7.3.1). 필로티 등의 형상만으로 비선형해석이 필요하다고 단정하지 않습니다.
구조형식에 따라 적용하는 재료별 설계기준도 다릅니다. 콘크리트구조는 KDS 41 20 00, 강구조는 KDS 41 30 10, 기초는 KDS 41 19 00을 각각 적용합니다. RC·철골·조적 중 어떤 구조형식인지, 또는 혼용 구조인지에 따라 해석 방법과 부재설계 기준이 달라지므로 초기 상담에서 구조형식을 먼저 확인하는 것이 중요합니다.
비용 상담 전에 어떤 정보를 준비하나요?
아래는 견적 범위를 상담하기 위한 확인 항목입니다. 특정 조건만으로 비용이 얼마 늘어난다고 정한 기준은 아닙니다.
| 구조형식 | 철근콘크리트(RC), 철골, 조적, 혼용 구조 중 계획된 형식이 있는지, 아직 검토 중인지 알려주세요 |
|---|---|
| 층수·연면적 | 계획 층수·연면적과 현재 평면도 등 건물 규모를 알 수 있는 자료를 준비해 주세요 |
| 용도·설계 요구사항 | 건물 용도와 발주처의 요구사항을 알려주세요. 내진등급과 필요한 해석 범위는 적용 기준에 따라 검토합니다 |
| 지반조건 | 지반조사 보고서의 보유 여부와 조사 예정 시점을 알려주세요 |
| 설비·외장재 | 중량 설비와 외장재 등 계획된 설치물, 관련 도면과 하중자료가 있는지 확인해 주세요 |
| 설계·납품 범위 | 현재 설계 단계와 필요한 도서, 기존에 수행한 해석·설계가 있는지 알려주세요 |
위 자료를 바탕으로 필요한 업무와 납품 범위를 확인한 뒤 견적을 상담합니다. 모르는 항목은 임의로 정하지 말고 미정이라고 알려주세요.
일정 상담 전에 무엇을 확인하나요?
| 요인 | 함께 확인할 내용 |
|---|---|
| 설계 진척도 | 현재 도면의 작성 상태와 건축계획 변경 예정이 있는지 확인합니다 |
| 지반조사 | 기초 설계에 사용할 조사자료의 확보 시점을 확인합니다 |
| 해석·도서 작성 범위 | 적용할 해석법과 필요한 도서, 협의·검토 일정을 확인합니다 |
| 설비·외장재 협의 | 설치물의 위치·하중 등 설계에 필요한 자료가 언제 확정되는지 확인합니다 |
| 건축주 일정 | 희망하는 허가·착공일과 도서 제출일을 전달하고, 필요한 자료의 확보 일정과 함께 협의합니다 |
이 글은 고정된 소요 기간을 제시하지 않습니다. 자료 확보와 협의 상태를 확인한 뒤 개별 프로젝트의 일정을 상담합니다.
한뉴엔지니어링에 문의하면 어떻게 되나
- 전화 또는 이메일로 신축 계획 전달 — 층수, 구조형식(RC·철골·조적), 용도, 대략적인 평면, 지반조사 여부, 허가·착공 일정을 알려주세요.
- 설계 범위 및 견적 안내 — 설계 단계(계획설계·중간설계·실시설계), 내진등급, 비선형 해석 필요 여부, 필요한 구조설계도서를 정리해 드립니다.
- 구조설계 진행 — 구조계획과 골조해석·부재설계를 거쳐 해당 업무 범위의 구조설계도서를 작성하고, 책임구조기술자가 서명·날인합니다.
구조형식이나 지반조사가 미정이어도 초기 상담은 가능합니다. 현재 확보한 자료와 미정인 항목을 알려주세요. 실제 해석·부재설계와 도서 작성에 필요한 조건은 설계 과정에서 확인해야 합니다.
KDS 41 10 05 건축구조기준 총칙(2024년 12월 개정)의 2장, 4.3절, 6.1절, 7.2·7.3절과 KDS 41 17 00 건축물 내진설계기준(2022년 10월 개정)의 1.4절, 2.2·2.4절, 7.1·7.3.1절을 참고했습니다. 이 글의 참고 판본과 개별 프로젝트에 적용할 판본·조건은 구분하여 확인해야 합니다.
신축을 계획 중인데 구조설계 범위를 먼저 잡고 싶으시면
용도와 계획 층수, 현재 있는 도면을 알려주세요. 구조형식이나 지반조사가 미정인 항목은 그대로 전달해 주시면, 초기 상담에서 추가로 필요한 자료와 설계 범위를 함께 확인하겠습니다.
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