다음 3가지 방법 중 하나를 선택하여 재료의 기대강도를 결정한다:
[Note]설계는 설계기준강도를 사용하고, 성능평가는 기대강도를 사용한다.
기대강도는 시험결과의 평균으로 하며 설계기준강도(공칭강도 혹은 하한강도)는 기대강도에서 표준편차를 뺀 값으로 한다. 시험결과의 변동계수가 0.2를 초과하는 경우 기대강도는 표본 평균의 75%로 하며 설계기준강도는 평균에서 표준편차를 뺀 값의 75%로 한다. 이 경우 변동계수를 축소하기 위해 추가적인 시험을 실시할 수 있다.
| 수식 | 적용 조건 | 통계적 근거 |
|---|---|---|
| $f_{ck} = m − \color{red}{1.34}s$ | $변동계수(CV) ≤ 0.2$ |
정규분포 가정 하에 하위 10% 신뢰하한 개념. 단측 검정 z값 z0.10 = 1.282 → 실무 반올림 1.34 적용 ※ ATC-40, FEMA 356, KDS 41 10 15 동일 개념 |
| $f_{ck} = \color{red}{0.75}(m − s)$ |
$변동계수(CV) > 0.2$ (설계기준강도) |
변동성이 과대할 때 데이터 신뢰도를 낮춰 보수적 할인(75%) 적용. 평균에서 표준편차를 뺀 값에 0.75 곱하여 분산 불확실성 반영 |
| $f_e = \color{red}{0.75} × m$ |
$변동계수(CV) > 0.2$ (기대강도) |
변동성이 클 때 표본 평균의 75%를 기대강도(대표값)로 설정. 분산이 큰 시험 결과에서 평균의 과대 추정 방지 |
| 조사항목 | 요구사항 | 비고 | |
|---|---|---|---|
| 공통 | 부재 규격 |
• 도면이 있는 경우: • 도면이 없는 경우: |
|
| 구조성능 저하 및 손상 | • 모든 부재 종별로 육안조사 |
• 최근 노출, 콘크리트 및 조직조 균열, 침하 등 조사 및 내진성능평가 반영 방안 |
|
| 중량물 | • 지진하중에 영향을 줄 수 있는 비구조요소 또는 건물외 구조의 중량 |
||
| 마감재 | • 조적채움 및 마감재의 종류, 평균두께, 상태 • 슬래브 마감재 종류 및 평균두께 • 치장벽돌의 재료 및 접합상태 |
• 슬래브 마감재: 지진하중 산정 시 건물중량에 반영 |
|
| 지반 | 시추조사 | • 내진특등급 건물: • 기타 내진등급 건물: |
• 에너지 보정된 표준관입시험 • 전단파 탐사 시행 |
| 기초 | 기초의 규격 | • 도면이 없고, 특등급 건물에서 기초의 침하로 인해 기능수행에 지장을 초래할 것으로 예상되는 경우에 한하여 조사 |
|
| 철근콘크리트 | 콘크리트 압축강도 | • 코어시험 필수 [Formula] • 코어시험 최소수량 = max(조사단위 수, 6) • 비파괴시험 [Formula]: • 비파괴시험 수량: |
• 코어채취 위치: 보, 기둥, 벽체, 슬래브에서 내력에 영향을 최소화 할 수 있는 위치 • 시험 후 복구 실시 • 마감의 영향을 받는 비파괴시험은 마감을 제거하고 구조체에 대하여 실시 |
| 철근배근 상태조사 | • 도면이 있는 경우: • 도면이 없는 경우: |
• 부재 종별: 보, 기둥, 보-기둥 접합부, 벽체 • 피복두께를 포함 |
|
| 조적조 | 기본정보 | • 모든 채움벽과 허리벽 위치, 높이, 두께 |
• 상단부 및 수직줄눈 사춤 상태 |
| 채움벽과 허리벽의 상태 | • 조사단위별 2개소 이상 |
||
| 강구조 | 부식 | • 모든 조사단위에서 부재 종별로 각각 3개소 이상 조사 |
|
| 접합부 | • 총 3개소 이상 |
• 용접 및 볼트 • 베이스플레이트 포함 |
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| 실측이 어려운 조사대상은 결정의 근거를 반드시 보고서에 명기한다. 1) 조사 단위: 각 층을 하나의 조사 단위로 하되, 익스팬션조인트로 분리되어 있는 부분과 증축된 부분은 별개의 조사단위로 본다. 2) 현장시험에 의하지 않고 통계적 기본값 또는 설계도서의 기준강도 적용 시 현장조사 결과를 근거로 노후도 계수를 반영한다. 3) 슬래브에서 채취할 수 있으나 전체에서 차지하는 비중을 최소화한다. 지반에 인접한 부재를 피한다. |
|||
표 1.2.3의 연도별 기본값을 사용할 수 있다. 기본값에는 경과년수에 따른 재료강도의 감소가 이미 고려되어 있으므로 이에 대해 추가적으로 고려하지 않아도 되나 재료상태에 따른 재료강도 감소계수는 현장조사에 근거하여 적용해야 한다. 강재의 연도별 기본값은 표 7.2.1(5)를 따른다.
| 구분 | 1970년 이전 | 1971-1987년 | 1988-2000년 | 2001년 이후 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 공칭 강도 | 기대 강도 | 공칭 강도 | 기대 강도 | 공칭 강도 | 기대 강도 | 공칭 강도 | 기대 강도 | |
| 콘크리트 강도 (fck, MPa) |
13 | 15 | 15 | 18 | 18 | 21 | 21 | 25 |
| 철근의 항복강도 (fy, MPa) |
240 | 300 | 240 | 300 | 2401) | 3001) | 300 | 360 |
1) 책임구조기술자의 판단 하에 2001년 이후와 동일한 기본값을 사용할 수 있다.
| 구분 | 콘크리트 압축강도 | 조적조 압축강도 | 조적조 전단강도 | |
|---|---|---|---|---|
| 경과년수 | 30년 이상 | 0.8 | 0.5 | 0.7 |
| 20년 이상 | 0.9 | 0.6 | 0.8 | |
| 20년 미만-10년 이상 | 1.0 | 0.8 | 0.9 | |
| 10년 미만 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
| 재료상태 | 양호 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 보통 | 0.9 | 0.8 | 0.85 | |
| 불량 | 0.8 | 0.5 | 0.7 | |
표 7.2.1 주요 구조용 강재의 설계기준강도, MPa
기대강도는 설계도서에 명기된 설계기준강도(공칭강도)에 표 5.2.1에 따른 보정계수를 곱하여 구할 수 있다.
| 재료 특성 | 설계기준강도 | 보정계수 |
|---|---|---|
| 콘크리트 압축강도 (MPa) | 21 이하 | 1.20 |
| 21 초과 ~ 40 이하 | 1.10 | |
| 40 초과 | 1.00 | |
| 철근의 인장 및 항복강도 (MPa) | 300 미만 | 1.25 |
| 300 이상 ~ 400 미만 | 1.20 | |
| 400 이상 ~ 500 미만 | 1.10 | |
| 500 이상 ~ 600 미만 | 1.05 | |
| 600 이상 | 1.00 |