제4장 [내진설계] 지진하중

4.1 구조해석법과 지진하중

내진설계 시 지진의 크기는 재현주기(Return Period)를 사용하여 정의한다. 이는 특정 규모 이상의 지진이 발생할 주기를 확률적으로 계산한 값으로, 일년 동안 해당 규모 이상의 지진이 발생할 확률의 역수를 의미한다.

설계지진(DBE): 기본설계지진에 중요도계수 및 위험도계수를 곱하여 산정한 지진이다.
내풍설계와의 차이: 풍하중은 통상 재현기간 100년의 기대풍속을 기준으로 하나, 지진하중은 건축물의 중요도에 따라 상이한 재현주기를 적용한다.

동적 하중인 지진력을 정적인 수평 하중으로 치환하여 해석하는 방법이다. 구조물이 정형적이고 저층인 경우에 주로 사용되며, 밑면전단력을 각 층의 높이와 중량에 따라 배분한다.

구조물의 고유 진동 모드별 응답을 설계응답스펙트럼으로부터 구한 후, 이를 적절한 방법(SRSS, CQC 등)으로 조합하여 전체 응답을 산정하는 동적 해석법이다.

실제 지진 기록이나 인공 지진파를 입력하여 시간 단계별로 구조물의 동적 거동을 추적하는 해석법이다. 비선형 거동이나 복잡한 비정형 구조물의 정밀 해석에 사용된다.

지진에 의해 건물 바닥면에 발생하는 총 수평력을 의미한다. 이는 건물의 유효 중량과 설계지진응답계수의 곱으로 결정되며, 건물의 강성과 주기 등에 영향을 받는다.

KDS 41 기준에 따라 단주기(0.2초) 및 1초 주기 설계스펙트럼가속도를 산정하여 지진의 세기를 결정한다. 이는 해당 지역의 지진 구역과 지반 조건에 따라 보정된다.

지반은 전단파속도($V_s$) 등에 따라 S1(경암)부터 S6(특수지반)까지 분류된다.

{Q} 지반분류 관련 주요 문답
- S4 지반은 과거 기준의 Sc와 Sd 중 어디에 해당하는가?
- 기반암 깊이가 20m 이상인 S4 또는 S5 지반의 평균전단파속도 산정 방식은?
- 지하층 구조로 연결된 아파트 단지의 지반분류 적용 기준은?

국내 건축물 내진설계의 표준이 되는 기준으로, 지진구역의 설정, 구조 시스템별 반응수정계수, 허용 층간변위 등을 규정하고 있다.

지진 시 부재의 연성을 확보하고 붕괴를 방지하기 위해 다음과 같은 특수 배근 상세를 준수해야 한다.