내진설계 : 단주기 설계스펙트럼가속도식에서 2.5의 의미

KDS 41 17 00 「건축물 내진설계 기준」 중,
단주기 설계스펙트럼가속도는 SDS=S×2.5×Fa×2/3 (식 4.2-4),
1초주기 설계스펙트럼가속도는 SD1=S×Fv×2/3 (식 4.2-5)으로 산정합니다.
 
설계스펙트럼가속도는 재현주기 2400년(정확히는 2475년) 지진위험도로 정의되는 최대예상지진(MCE, Maximum Considered Earthquake)에 대한 유효스펙트럼가속도에 지반 증폭효과 등이 반영된 다주기와 주기1초에서의 응답스펙트럼가속도입니다.
 
S는 2400년 재현주기지진(최대예상지진)의 유효지반가속도.
Fa는 지반종류와 S에 따라 KDS 41 17 00 표4.2-1에 의해 결정되는 단주기 지반증폭계수.
Fv는 지반종류와 S에 따라 KDS 41 17 00 표4.2-2에 의해 결정되는 1초주기 지반증폭계수.
2/3 계수에 대해서는 앞에서 살펴보았죠.
 
단주기 설계스펙트럼가속도에서만 2.5라는 계수가 적용된 이유도 FEMA330(1997)에서 찾아볼 수 있습니다.
Key Word는 "Ratios of the 0.2 sec and 1.0 sec spectral responses"(0.2초와 1.0초의 스펙트럼 응답비율)입니다.
 
A study of the ratios of the 0.2 sec and 1.0 sec spectral responses to PGA was done. Although approximate, the ratios were about 2.25 to 2.5 for the 0.2 sec spectral acceleration and about 1.0 for the 1.0 sec response. Thus PGA for the above regions was converted to spectral acceleration by multiplying PGA by 2.5 for the 0.2 sec response and by 1.0 for the 1.0 sec response. It should be noted that the multiplier for the 1.0 sec response varied over a wider range than the 0.2 sec response multiplier. It should be used cautiously.