ASCE 및 관련 내진 설계 기준

1. ASCE 31 / FEMA / ATC

목적: 기존 건축물의 내진성능 평가
주요 기준:

성능 목표: MCE의 2/3 수준 지진작용 시 인명안전(Life Safety) 성능수준 확보

목적: 안전관련 원자력 구조물의 내진해석
주요 기준:

목적: 기존 건축물의 내진성능평가 및 보강(Seismic Rehabilitation)
주요 기준:

ASCE 41-06 (2007) – Seismic Evaluation of Existing Buildings
~20170925 RG 1.60 내진성능평가에 평가지진으로 사용
ASCE 41-13 – Seismic evaluation and retrofit of existing buildings
ASCE 41-17 – Seismic evaluation and retrofit of existing buildings

참고 문헌: FEMA 172(1992), FEMA 273/274(1997), FEMA 356(2000)

해석 절차: 정적해석 및 비선형해석 절차 제시

성능 수준:

목적: 원자력 시설물의 내진 설계 기준
주요 기준:

ASCE 43 (2005, 2019) – Seismic Design Criteria for Structures, Systems, and Components in Nuclear Facilities
면진설계 성능목표 제시
원자력 시설물의 지진해석 및 내진설계 기준 제공

목적: 건축물 및 기타 구조물의 최소 설계하중 기준
주요 기준:

ASCE/SEI 7 (2005/2010) – Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures
- 31개 챕터 구성: Ch.1–10 일반하중, Ch.11–23 지진하중, Ch.24–31 풍하중
ASCE/SEI 7 (2016) – Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures
- Ch.12 Seismic Design Requirements for Building Structures
ASCE/SEI 7 (2022)
- Ch.16 Nonlinear Response History Analysis (요건 엄격화)

해석 방법 및 구조 형식에 따라 필요한 지진파 세트의 수량과 적용 방법이 상이하다. ASCE 4, ASCE 7, KBC 기준별 요건을 비교하여 프로젝트에 적합한 기준을 선정한다.

해석 방법별 지진파 세트 요건
해석 방법	기준	필요 지진파 세트	비고
선형 해석 또는 SSI	ASCE 4 (2016)	≥ 3 sets of 3 components	각 세트당 3성분(2수평+1수직)
	ASCE 7 (2016)	≥ 3 matched sets of orthogonals	직교 수평성분 쌍
	KBC (2016)	≥ 3 sets of orthogonals	최대 응답값 사용
비선형 시간이력해석	ASCE 4	≥ 5 matched sets of 3 components	각 세트당 3성분
	ASCE 7	≥ 11 sets of orthogonals	직교 수평성분 쌍
	KBC	≥ 7 sets of orthogonals	평균 응답값 사용
면진/감쇠 구조물	ASCE 4	비선형 해석과 동일	≥ 5 sets of 3 components
	ASCE 7	≥ 7 sets of orthogonals	비선형보다 완화
	KBC	SRSS ≥ 0.9 × (1.3 × DRS)	포락 기준 적용
확률론적 해석	ASCE 4	≥ 30 sets of 3 components	통계적 신뢰도 확보

ASCE 7 기준은 2005년판부터 2016년판까지 지속적으로 개정되며 지진파 선정 및 스케일링 요건이 변화하였다. KBC 2016은 ASCE 7-05를 기반으로 하고 있으나 일부 차이가 있다.

ASCE 7 & KBC 일반 구조물 지진파 요건 비교
항목	ASCE 7 (2005) KBC 2016	ASCE 7 (2010)	ASCE 7 (2016)
지진파 수량	≥ 3 motions	≥ 3 pairs	≥ 7 pairs (MCER)
스펙트럼 감쇠	0.05 (5%)
응답 스펙트럼	각 성분 RS → SRSS → 평균
스케일링/매칭	동일 scale factor 또는 spectral matching 허용
스케일링 주기 범위	0.5T_D–1.25T_D	0.75T_M–1.25T_M	0.2T_M–1.25T_M
포락 기준	1.3× target spectrum	MCER target spectrum	≥ 90% target spectrum
해석 방법	Response spectrum + Response history
계산 응답	≥ 7 motions: 평균값 < 7 motions: 최대값
주요 변경사항	-	Linear history procedure 도입	Enveloping 제거 Spectral matching 포함 3mi 이내 지침 추가

면진 구조물의 경우 일반 구조물과 동일한 기준이 적용되나, 면진장치의 비선형 거동을 고려한 해석이 필수적이다.

ASCE 7 & KBC 면진 구조물 지진파 요건 비교
항목	ASCE 7 (2005) KBC 2016	ASCE 7 (2010)	ASCE 7 (2016)
지진파 수량	≥ 3 motions	≥ 3 pairs	≥ 7 pairs (MCER)
스펙트럼 감쇠	0.05 (5%)
응답 스펙트럼	각 성분 RS → SRSS → 평균
스케일링/매칭	동일 scale factor 또는 spectral matching 허용
스케일링 주기 범위	0.5T_D–1.25T_D	0.75T_M–1.25T_M	0.2T_M–1.25T_M
포락 기준	1.3× target spectrum	MCER target spectrum	≥ 90% target spectrum
해석 방법	Response spectrum + Response history
계산 응답	≥ 7 motions: 평균값 < 7 motions: 최대값
주요 변경사항	-	Linear history procedure 도입	Enveloping 제거 Spectral matching 포함 3mi 이내 지침 추가