수직지진하중에 대하여

안녕하세요 오늘은 수직지진하중에 대해서 글을 작성해보겠습니다.

 

설계에서 우리는 주로 수평 지진하중을 고려하여 설계를 진행하지만 실제 지진에는 수직성분의 힘을 포함하고 있습니다.

 

ASCE 7에서는 모든 구조물에서 수직지진하중을 적용하도록 하고 있으며 Newmark는 수평운동의 2/3를 최대 수직가속도로 제안했습니다.

 

수직지진하중의 산출식은 다음과 같습니다.

 

Ev=0.3 X 2/3 X SDS X D = 0.2 SDS X D

 

여기서 D는 지진 시 중력효과를 받는 고정하중입니다.

 

또한, 0.3은 100-30 법칙을 적용했기 때문입니다.

 

KDS의 건축물 내진설계기준에서 특별지진하중 적용시 수직지진하중을 적용하도록 하고 있습니다. 

 

필로티 등과 같이 전체 구조물의 불안정성으로 붕괴를 일으키거나, 지진하중의 흐름을 급격히 변화시킬 수 있는 주요부재와 이를 지지하는 해당 위치의 수직부재 설계에는 특별지진하중을 사용해야합니다.

 

또한 수직 지진하중은 인장과 압축을 고려하여 가장 위험한 상태를 고려해야합니다.

 

앞서 100-30법칙이 나왔는데 해당 법칙은 직교하중효과를 고려하기 위한 법칩입니다.

 

실제 지반운동은 구조물을 중심으로 모든 방향으로 발생될 수 있습니다. 

 

이러한 지진으로 인해 구조물에 가장 불리한 응력을 발생시키는 방향을 설계자는 알기 어렵기 때문에 내진범주에 따른 하중직교효과를 고려해야합니다. 

 

여기서 가장 널리 사용하는 방법이 100-30법칙이며 직교하는 2방향 하중을 SRSS방법으로 조합하는 방법이 있습니다. 하지만 후자의 경우 보수적인 하중이 산출되어 과도한 설계가 될 수 있으므로 주로 100-30법칙을 사용합니다.

 

오늘은 수직지진력에 대해서 간략하게 글을 작성해 보았습니다.

 

요즘 ASCE 7을 보고 있는데 KDS와 미세하게 다른 부분들이 있어서 재밌네요...

 

오늘도 글을 읽어주셔서 감사합니다!