최대예상지진의 유효지반가속도

내진설계 시작은 무엇일까요?

어떠한 지반가속도를 사용할지 결정하는 것입니다.

내진설계 과정은 무엇일까요?

여기에 지반특성에 따른 증폭, 건물특성에 따른 응답을 계산하는 것입니다.

내진설계 종료는 무엇일까요? 

얼마의 층간변위가 발생했는지를 확인하는 것입니다.

내진설계 시작에서 지진구역계수S가 지반가속도입니다.

더 상세하게는 

재현주기 return period 2400년의 

최대예상지진 Maximum Considered Earthquake (MCE)에 대한 

유효지반가속도 Effective Peak Acceleration (EPA)입니다.

어떤 유효지반가속도를 사용할 수 있을까요?

아래 두 가지 중에서 선택할 수 있습니다.

하나는 KBC2016 표 0306.3.1에서 해당지역의 지진구역계수로 하는 것.

다른 하나는 KBC2016 그림 0306.3.1 재현주기 2400년 국가지진위험지도를 이용해 결정하는 것.

이때 지도를 이용해 결정한 값은 표 값의 80%보다 작지 않게 할 것.

  

이 두 가지는 각각 어떤 경우에 적용할까요?

기술자 재량입니다.

이렇게 표나 그림으로 구한 유효지반가속도가 설계에 그대로 사용될까요?

아닙니다.

선정한 유효지반가속도 즉, MCE의 2/3로 줄인 설계지진 Design Basis Earthquake(DBE)이 적용되는 것입니다.

이럴 경우 감소된 가속도 값은 2400년 재현주기가 아닌, 1000년 재현주기의 지진을 염두하는 것으로 보여지기도 하고,

MCE를 그대로 적용시 과도한 설계가 되어 경제성을 고려한 감소계수를 적용한 것이라는 의견도 있지만, 

실제는 경험적 안전율을 적용한 개념입니다.

1994년 우리에게는 LA대지진으로 잘 알려진 노스리지지진으로 많은 건물들이 붕괴 또는 손상되었는데, 

그 사례들을 면밀히 조사하고 통계낸 결과, 

유사한 규모에 동일한 시스템의 건물들 중 실제붕괴 비율을 고려하여,

확률상 1.5배의 안전율을 인정한 것입니다.   

단주기설계스펙트럼가속도 S_DS와 1초주기설계스펙트럼가속도 _SD1 산정식에 적용되는 2/3의 값이 이러한 의미입니다.

그리고, _

가장 간편하면서 약간이라도 더 지진저항 여유력을 확보할 수 있는 것은 지진구역계수 값을 적용하는 것입니다.

그러나 보다 실제적인 정확한 값을 적용하고자 하때는 국가지진위험지도의 값을 적용합니다.

이때 국가지진위험지도의 값을 적용하더라도 지진구역계수값의 80% 이상이 되어야 합니다.

국가지진위험지도의 값을 적용할 때에는

기술자간에 서로 다른 이견이 충분히 발생할 수 있습니다.

A라는 기술자는 위의 표와 같이 다소 보수적인 값을 적용하고,

B라는 기술자는 위의 표 값보다 0.1 작은 값을 적용합니다.

기술자 A는 국가지진위험지도에 표현된 유효지반가속도 수치가 

선과 선 사이의 영역이 아닌, 선에 표시 되어 있으므로 상식적으로 등치선으로 볼 수 밖에 없고, 

건축구조기준과 해설에서 선과 선사이 중간지역 값의 결정방법에 대한 명기가 별도로 없으므로, 

불리한 값으로서 보수적인 값으로 결정해야 한다는 의견입니다.  

기술자 B는 위의 표보다 작은 값을 유효지반가속도로서 보는 이유를, 

0.14(14%)선상에 걸치는 화천, 양구, 인제, 속초, 고성 뿐만 아니라,

0.14(14%)선과 0.15(15%)선 사이 지역인 철원, 춘천, 홍천, 횡성, 평창, 양양까지 강원 북부지역이 모두

가장 보수적인 기준으로서 지역구역계수 0.14g에 속하므로 이를 바탕으로 합리적으로 유추한다면

이 선상의 수치는 계단식 등고의 경계에서 큰 값을 안내하는 것으로 볼 수도 있다는 것입니다.

위 두가지 의견에서 어느 것이 정답일까요?

 

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BMTARS171219-1.Korean-Seismic-Risk-Map.pdf

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