PEB (Pre-Engineered Building) 시스템

1. 정의

건축물의 하중 상태에 따라 부재 단면을 최적화한 변단면 부재를 공장에서 제작하여 현장에서 볼트로 조립하는 강구조 공법

응력이 큰 곳은 단면을 넓게, 작은 곳은 좁게 설계하여 강재 효율을 극대화한 구조체

3. 주요 특징

• 재료 최적화로 강재량 약 20~30% 절감
• 웹(Web)의 높이 조절한 변단면 부재 사용
• 내부 기둥 없이 대공간 구현
• 최대 60~120m의 무주 공간 확보 가능
• 물류창고, 공장, 체육관 등에 유리
• 전 부재를 공장제작으로 공기 단축
• 현장 볼트조립 건립으로 시공 속도 매우 빠름
• 구조물 자중 가벼워 기초 하중 감소
• 하부 기초 및 파일 공사비용 절감 가능

4. 구조적 문제점

• 부재가 얇은 박판 변단면 형상
• 일반 H형강 대비 국부좌굴 및 횡비틀림좌굴에 취약
• 자중 경량화로 횡강성 부족
• 시공 중 또는 강풍 시 변형 위험이 큼
• 지붕 경사가 완만해 적설 하중 취약
• 부재 단면 여유치가 적어 붕괴 위험 상존
• 주골조 부재에 이상 발생 시 연쇄 붕괴 위험 높음
• 설계 단계에서 하중이 최적화로 임의 개조 불가
• 임의 개조 시 구조적 안전성 급격히 저하
• 가새 및 와이어 체결 미흡으로 시공 중 전도위험 존재
• 시공 중 풍하중에 의한 전도사고 빈번
• 변단면 접합부의 정밀도 요구
• 미세한 오차가 전체 구조물의 응력 분배에 큰 왜곡 초래

5. 시공 및 유지관리상 문제점

6. PEB 시스템의 안전성 확보를 위한 기술적 대책

설계 단계 안전성 강화

• 적설 하중 상향 적용
• 변단면 부재 좌굴 검토
• 구조 설계 환류
• 특수구조물 구조 안전 심의 통해 설계 적절성 사전 검증

시공 단계 건립 안정성

• 전도 방지 계획 수립
• 수평 가새(Bracing) 및 와이어 로프 설치
• 풍하중에 의한 도미노 현상 방지
• 임시 버팀대 및 지주(Post) 등 가시설 설치 강화
• 볼트 접합 정밀도 관리
• 고장력 볼트 토크 관리
• 접합부 틈새 발생 여부 밀착 관리
• 시공 상세도(Shop Drawing) 준수

부재 제작 및 품질관리

• 변단면 캠버(Camber) 관리
• 용접 부위 비파괴(UT) 검사
• 고강도 박판 부재 품질 시험 성적서 확인

유지관리 및 점검 대책

• 특수구조물 전문 상주감리
• 구조 검토 없이 임의 하중 추가 금지
• 정기 점검 체계화
• 겨울철 전후 집중 정기적 안전 점검 실시
• 접합부 볼트 풀림, 부재 변형, 부식 상태 점검
• 폭설 시 긴급 제설 대책수립
• 변단면 부재 : 하중 흐름에 따라 웹(Web)의 높이를 조절한 부재
• 고장력 볼트 : 부재 간 강성 확보를 위한 마찰 접합 요소
• 가새(Bracing) : 구조물 전체의 횡적 안정성 및 기하학적 형상 유지
• 퍼린 및 거트 : 외장재를 지지하고 주골조를 구속하는 2차 부재
• PEB 시스템과 일반 철골구조 특성 비교

9. 주요 구성 요소

8. PEB시스템과 일반 철골구조 비교