내진설계의 목적 및 용어

KDS 17 00 00 내진설계기준입니다. 참고용으로 보시기 바랍니다. 

 

내진설계 목적 

 

(1) 이 기준은 지진으로 인한 재해로부터 국민의 생명과 재산 및 기간시설을 보호하는 것을 목적으로 한다.

(2) 이 기준은 제(1) 항의 목적을 이루기 위하여 체계적인 내진성능기준을 제시하고, 시설물의 내진설계기준에서 이를 만족시키기 위한 내진설계의 기본적인 요건과 고려사항을 제시한다.

 

내진 용어의 정리 

 

∙ 감쇠(damping): 점성, 소성 또는 마찰에 의해 구조물에 입력된 동적 에너지가 소산 되어 구조물의 진동이 감소하는 현상 ∙ 감쇠 시스템(damping system): 구조물의 감쇠 능력을 증가시켜 내진성능의 향상을 도모하는 장치의 조합

∙ 기반암(bed rock): 연암층, 퇴적층 또는 토층의 아래에 위치하는 전단파 속도가 760 m/s 이상인 단단한 암석층(보통 암 등)

∙ 내진등급(seismic classification) : 시설물의 중요도에 따라 내진설계수준을 분류한 범주로서 내진 특등급, 내진 I등급, 내진 II등급으로 구분

∙ 내진설계(seismic design) : 설계지진에 의해 입력된 에너지를 충분히 견디거나, 소산시키거나, 저감 시키도록 하여 시설물에 요구되는 내진성능 수준을 유지하도록 구조 요소의 제원 및 상세를 결정하는 작업

∙ 내진성능목표(seismic performance objectives) : 설계지반운동에 대해 내진성능 수준을 만족하도록 요구하는 내진설계의 목표

∙ 내진성능수준(seismic performance level) : 설계지진에 대해 시설물에 요구되는 성능 수준. 기능 수행 수준, 즉시 복구 수준, 장기 복구/인명보호 수준과 붕괴 방지 수준으로 구분

∙ 설계거동한계(design behavior criteria) : 요구되는 내진성능 수준에 부합되도록 구조시스템 또는 구성요소에 설정된 거동(단면력, 응력, 변위, 변형률, 침하량 등)의 한계값(기준값)

∙ 설계지반운동(design ground motion) : 내진설계를 위해 정의된 지반 운동

∙ 설계지진(design earthquake) : 시설물의 부지에서 설계지반운동을 유발하는 지진

∙ 성능기반 내진설계(performance-based seismic design) : 엄격한 규정 및 절차에 따라 설계하는 사양 기반 설계에서 벗어나서 목표로 하는 내진성능 수준을 달성할 수 있는 다양한 설계기법의 적용을 허용하는 설계

∙ 소성지수(plasticity index) : 흙의 소성 정도를 나타내는 값으로 액성 한계에서 소성 한계를 뺀 값

∙ 스펙트럼보정(spectral matching) : 지진파의 시간 이력에 대한 응답스펙트럼을 목표로 하는 응답스펙트럼 형상에 부합되도록 시간 이력을 보정하는 과정

 

 

 

∙ 액상화(liquefaction) : 포화된 사질토 등에서 지진동, 발파하중 등과 같은 동하중에 의하여, 지반 내에 과잉 간극수압이 발생하고, 지반의 전단강도가 상실되어 액체처럼 거동하는 현상

∙ 연성거동(ductile behavior) : 구조물 또는 부재가 갑자기 파괴되지 않고, 파괴에 이르기까지 상당한 크기의 소성변형을 나타내는 거동

∙ 예민비(sensitivity) : 해당 흙의 비교란 전단강도를 완전 교란 전단강도로 나눈 값

∙ 위험도계수(risk factor) : 평균 재현주기가 500년인 지진의 유효 수평 지반가속도를 기준으로 하여, 평균 재현주기가 다른 지진의 유효 수평 지반가속도를 상대적 비율로 나타낸 계수

∙ 유효지반가속도(effective peak ground acceleration) : 지진하중을 산정하기 위한 기반암의 지반 운동 수준으로 유효 수평 지반가속도와 유효 수직 지반가속도로 구분

∙ 응답스펙트럼(response spectrum) : 지반운동에 대한 단자 유도 시스템의 최대 응답을 고유 주기 또는 고유 진동수의 함수로 표현한 스펙트럼

∙ 응답이력해석(response history analysis) (=시간 이력 해석) : 지진의 지속시간 동안 각 시간 단계에서의 구조물의 동적 응답을 구하는 방법

∙ 재현주기(return period): 지진과 같은 자연재해가 특정한 크기 이상으로 발생할 주기를 확률적으로 계산한 값으로, 일년 동안에 특정한 크기 이상의 자연재해가 발생할 확률의 역수

 

∙ 절단진동수(cut-off frequency) : 특정 진동수보다 크거나 작은 진동수 신호를 통과시키거나 감쇠시키는 경계의 진동수

∙ 지반-구조물 상호작용(soil-structure interaction) : 구조물과 이를 지지하는 지반 사이의 동적 상호작용

∙ 지반종류(soil profile type) : 지반의 지진 증폭 특성을 나타내기 위해 분류하는 지반의 종류

∙ 지반증폭계수(site coefficient) : 기반암의 스펙트럼 가속도에 대한 지표면의 스펙트럼 가속도의 증폭 비율

∙ 지진구역(seismic zone) : 유사한 지진위험도를 갖는 행정구역 구분으로서 지진구역I, 지진구역 II로 구분

∙ 지진구역계수(seismic zone factor) : 지진구역 I과 지진구역 II의 기반암 상에서 평균 재현주기 500년 지진의 유효 수평 지반가속도를 중력가속도 단위로 표현한 값

∙ 지진격리(seismic isolation) (=면진) : 시설물의 지진가속도응답을 줄이기 위해, 시설물을 장주 기화와 함께 고 감쇠화 시킨 상태

∙ 지진보호장치(seismic protection device) : 시설물을 지진으로부터 보호하기 위한 모든 장치. 지진격리(면진) 받침, 감쇠기, 낙교방지장치, 충격 전달장치(STU; Shock Transmission Unit) 등

∙ 지진위험도(seismic hazard)(=지진재해도) : 내진설계의 기초가 되는 지진구역을 설정하기 위하여 과거의 지진기록과 지질 및 지반특성 등을 종합적으로 분석하여 산정한 지진재해의 연 초과 발생빈도

∙ 지진위험지도(seismic hazard map)(=지진재해지도) : 내진설계 등에 활용하기 위하여 정밀한 지진위험도(또는 지진재해도) 분석 결과를 표시한 지도로서 정의된 재현주기 또는 초과 확률 내에서 지리적 영역에 걸쳐 예상되는 유효지 반가 속도를 등고선의 형태로 나타낸 지도

∙ 진동전단응력비(cyclic stress ratio) : 지진 시, 해당 깊이에서 지반에 발생하는 전단응력과 유효 상재압의 비

∙ 진동저항전단응력비(cyclic resistance ratio) : 해당 깊이에서 지반의 전단 저항 응력과 유효 상재압의 비

∙ 최대응답(peak response) : 응답의 절댓값의 최댓값

∙ 최대지반가속도(PGA; peak ground acceleration) : 지진에 의한 진동으로 특정 위치에서의 지반이 수평 2방향 또는 수직방향으로 움직인 가속도의 절댓값의 최댓값

∙ 탁월주기(dominant period) : 지진파와 같은 불규칙파의 주기 성분 중 빈도나 진폭이 다른 주기에 비하여 탁월한 주기 ∙ 파워 스펙트럼(power spectrum) : 진동의 각 진동수 성분이 가지는 파워를 나타내는 스펙트럼

∙ 판내부(intra-plate) : 지각을 구성하는 지각판들의 경계의 안쪽

∙ 표준설계응답스펙트럼(standard design spectrum) : 설계지진에 대하여 5% 감쇠비를 가진 단자 유도 시스템의 설계 응답스펙트럼