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하중조합 및 다축가진효과 

1. 다축가진효과의 정의
내진설계에서 "다축가진효과(Multi-directional Seismic Effect)"란 구조물이 지진 발생 시 여러 방향에서 동시에 작용하는 지진하중에 의해 영향을 받는 현상을 의미한다. 실제 지진은 X축(동서), Y축(남북), Z축(상하) 등 여러 축 방향에서 동시에 진동이 발생하므로, 구조물 또한 이러한 다방향의 하중을 동시에 받게 된다.

2. 다축가진효과의 중요성
다축가진효과는 구조물의 변형, 응력, 모멘트, 전단력 등에 복합적인 영향을 미친다. 특히 비대칭 구조물이나 비정형 건축물, 교량이나 타워와 같은 수직 구조물은 다축 진동에 민감하게 반응할 수 있다. 그러므로 이러한 다축 효과를 고려하지 않을 경우, 실제 구조물의 거동을 과소평가할 수 있다.

3. 설계 시 다축가진효과 고려 방법

내진설계기준에서 제시하는 조합방법은 다음과 같다.
1) SRSS 조합
2) 100%-30% 조합

다음은 해석방법에 

(1) 선형해석 및 비선형 정적해석
예) 응답스펙트럼 해석 방법
구조설계 기준에서는 다축 효과를 근사적으로 고려하기 위하여 다음과 같은 하중조합을 적용하도록 규정하고 있다.

±1.0Ex ± 0.3Ey
±0.3Ex ± 1.0Ey
이것은 서로 다른 방향의 지진하중이 동시에 작용하는 경우를 보수적으로 근사한 방식으로, 두 축 모두에 최대 응답이 나타날 가능성을 반영한 설계 방법이다.

(2) 비선형 동적해석
예) 시간이력해석 방법
시간이력해석에서는 실제 지진파 기록을 그대로 구조물에 입력한다. 이때 X, Y, Z 방향의 지진파를 동시에 입력함으로써 다축가진효과를 가장 현실적으로 반영할 수 있다. 예를 들어, El Centro 지진의 동서(EW) 및 남북(NS) 성분을 동시에 구조물 기초에 적용할 수 있다.

4. 다축가진효과 요약
(1) 정의    
여러 축 방향(X, Y, Z)에서 동시에 발생하는 지진하중의 구조물에 대한 영향
(2) 이유    
지진은 한 방향이 아닌 다방향으로 진동을 발생시키기 때문
(3) 고려 방식    
1) 응답스펙트럼 해석 시 하중 조합
2) 시간이력해석 시 다축 지진파 동시 적용

5. 결론
다축가진효과란 지진이 여러 방향으로 동시에 구조물에 작용하여 응답이 복합적으로 발생하는 현상을 의미하며, 이를 내진설계 시 반드시 고려함으로써 구조물의 실제 동적 거동을 보다 정확하게 예측하고, 안전한 설계를 수행할 수 있다.