경량 및 중량선반의 피해원인 및 사례

     선반의 전도 및 이동

 

선반의 전도 또는 이동은 가장 빈번하게 발생하는 지진 피해이다. 선반의 경우, 바닥이나 벽 등 구조체에 앵커로 고정하지 않는 것이 일반적이며, 이는 선반의 위치 이동으로 인한 적재물의 낙하 및 선반이 전도되어 피해를 입을 수 있다. 또한, 대형 마트 등에서 사용되는 경량물용 선반 중 일부는 상품의 위치를 정비하기 위해 선반 하부에 바퀴가 달려있는 이동형 선반을 포함하고 있다. 이는 지진이 발생하게 되면 바퀴로 인해 선반 전체가 전도되거나 선반이 자유롭게 이동하며 탈출로 및 탈출구를 가로막는 장애물이 될 수 있다. 또한, 선반이 전도되면서 다른 가구와 부딪혀 손상을 입힐 수 있다.

선반의 전도로 인해 재실자가 다칠 수 있고, 진열된 병이 떨어져 깨지거나 적재물이 떨어져 상품이 훼손될 수 있으며, 내부의 화학물질이 흘러나오는 등 재산 및 인명피해를 초래할 수 있다. 선반에서 물품 등이 떨어져 발생하는 재고상의 피해와 선반이 손상되어 이를 수리 또는 교체하기 위한 비용이 발생할 수 있으며, 이러한 이유로 사업이 중단될 가능성도 존재한다. [그림 1]의 좌측 사진은 경량물 적재용 선반의 전복에 의한 피해이며, [그림 1]의 우측 사진은 선반의 미끄러진 상황을 나타낸다. [그림 2]와 [그림 3] 및 [그림 4]는 적재용 선반 이외에 캐비닛, 책장 등의 전복에 의한 피해를 나타내며, 캐비닛이 넘어지면 캐비닛의 서랍이 미끄러지면서 열릴 가능성이 증가하고, 내용물들이 떨어지거나 뒤섞여 자료의 변조 및 손상, 유실될 수 있다.

[ 그림 1. 경량물 선반의 전복 (좌), 고정되지 않은 경량물용 선반의 이동 (우) (FEMA 577) ]

[ 그림 2. 부적합한 고정으로 인한 책장의
붕괴 (California, NGDC, 2009) ]

[ 그림 3. 책장의 전도로 인한 피해
(1971, San Fernando) ]

[ 그림 4. 캐비닛의 전도(1994, Northridge, FEMA E-74) ]

     구조부재 파손 및 탈락

 

책장의 경우 지지판이 고정되지 않거나 단순히 걸쳐져있는 것이 대다수이기 때문에 선반의 지지판이 미끄러지거나 뒤집어져 선반 위의 책 등 물품이 손상될 수 있으며, 고정되지 않은 책장은 다양한 유형의 피해를 초래할 수 있다.

보통 선반은 지지판이 수평으로 여러 개 설치되어 하나의 지지판이 아래로 떨어지게되면 연쇄적으로 아래에 위치한 지지판이 연쇄적으로 떨어질 수 있는 구조이다. 또, 경량물 선반은 횡력에 대한 고려가 전혀 되어있지 않아 지진발생 시 구조부재의 파손으로 선반이 붕괴될 위험이 존재한다. 설치된 구성요소들이 탈락하거나 파손, 부분 붕괴할 수 있으며, 특히 경량 구조 프레임으로 구성되어 있는 경우, 렉이 지진하중을 버틸 수 없어 구조부재가 손상되 부분적 손상 또는 렉 전체의 붕괴를 초래할 수 있다. 아래 [그림 5]는 중량물용 선반인 렉의 피해 사례를 보여준다.

[ 그림 5. 중량물 선반의 붕괴 및 구조부재 손상 (2010 칠레 지진, FEMA E-74) ]

     연쇄작용에 의한 피해 확대

 

도서관에 진열되어 있는 책장의 경우 연속해서 진열되며 여러 층의 선반으로 구성되어 있고, 책이 가득 차도록 진열된다. 연결재가 적절히 접합되지 않은 경우, 책장이 전복되어 도미노처럼 내부의 다른 책장들과 부딪혀 모든 책장이 전복될 수 있다. 따라서 지진 발생으로 책이 떨어지거나 책장이 전복되면 이를 복구하기 위하여 오랜 시간과 비용 등이 발생하게 된다. 책장이 연속적으로 설치되었을 경우, 인명피해가 크게 발생할 수 있다. 이러한 이유들로 인해 도서관의 지진피해 복구에 대해 가장 많은 비용이 소요되어 왔다.

[ 그림 6. 낙하 및 손상된 책들
(2010 뉴질랜드 캔터버리 지진, FEMA E-74) ]

[ 그림 7. 횡방향으로 붕괴된 책장
(미국 캘리포니아, FEMA E-74) ]

[ 그림 8. 기울어진 캐비닛
(미국 캘리포니아, FEMA E-74) ]

[ 그림 9. 고정되지 않아 넘어진 캐비닛
(1994 미국 노스리지 지진, FEMA E-74) ]

     적재물의 탈락 및 손상

 

적재용 선반, 진열선반, 책장 등은 모두 지진에 취약하며, 그 위에 적재된 물품 역시 지진에 취약하다. 이들은 판매 상품, 제약 및 의료 용품, 실험 용품, 저장 재고뿐만 아니라 일반 가정, 학교 또는 사무실 등 모든 용도의 실에 존재하는 항목이 포함된다.

중량물용 선반은 랙의 미끄러짐, 전복으로 인해 적재되어있는 물건이 빠지거나 떨어질 수 있으며, 선반의 상단에 위치한 중량의 물품이 떨어질 경우 심각한 인명피해의 원인이 될 수 있다. 상품 또는 재고가 떨어지거나 손상되면 중량물을 다시 적재하거나 손상된 재고의 교체 비용이 발생하는 등 비즈니스를 지속할 수 없게 되어 재산상의 손실 또한 발생할 수 있다.

작은 물품이라도 진열되어 있는 선반에서 미끄러지거나 파손되고 바닥으로 떨어지는 피해를 입게 된다. 선반에 적재되어 있는 재고 및 상품은 지진으로 인해 손상될 수 있으며, 도서관 등의 책과 자료 등은 변조되거나 손상될 수 있다. 또한, 유리가 깨지거나 내용물 중 화학물질이 유출되는 경우, 재실자의 생명을 위협할 수 있다. 따라서 선반 등의 가구뿐만 아니라 해당 가구에 적재되는 물품에 대해서도 지진 피해 저감에 대한 고려가 필요하다.

[ 그림 10. 중량물 선반의 붕괴(좌), 중량 적재물의 낙하 및 손상(우)
(1994 미국 노스리지 지진, FEMA 460) ]

[ 그림 11. 낙하 및 손상된 책들 (2010 뉴질랜드 캔터버리 지진, FEMA E-74) ]

[ 그림 12. 중량물 선반의 붕괴 및 적재물의 손상
(1994 미국 노스리지 지진, FEMA 460) ]

[ 그림 13. 고정되지 않아 넘어진 캐비닛
(1994 미국 노스리지 지진, FEMA E-74) ]

Department of Architecture _ Prefabricated Building Structural Lab. 

 T 031) 219 - 2499 / F 031) 219 - 2945  / 우) 16499    경기도 수원시 영통구 월드컵로 206 아주대학교 산학협력원 804호

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