설계응답스펙트럼

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설계응답스펙트럼

지반증폭계수에 대해서 설명하시오 설계응답스펙트럼에 대해 설명하시오

정답:

설계응답스펙트럼

특정 지진에 대한 구조물의 최대거동을 구하기 위한 것

[!설계응답스펙트럼]

1. 단자유도 구조물에 지진하중을 가하여 각각의 고유주기에 대한 응답을 구한다.
2. 각각 주기에 따른 최대응답을 열결한 것이 응답스펙트럼
3. 변위응답스펙트럼에서 변위를 최대값이 동일한 sin 함수로 치환하여 유사속도, 유사가속도를 구하여 유사속도응답스펙트럼, 유사가속도응답스펙트럼 산정$유사가속도:{\mu }_{0,max}{w}_n^2,유사속도:{\mu }_{0,max}{w}_n$
4. 유사속도응답스펙트럼, 유사가속도응답스펙트럼를 통계적인 방법으로 처리하여 구조물에 주기변화에 민감하지 않은 설계응답스펙트럼을 산정

• 표준설계응답스펙트럼 : **감쇠비 5%**를 적용한 설계응답스펙트럼
• 그 이외의 감쇠에 대해서는 감쇠보정계수 사용

설계스펙트럼가속도($S_{DS}$, $S_{D1}$)

1. 설계스펙트럼가속도 산정 단주기 설계스펙트럼 가속도 $S_{DS}=S\times 2.5\times F_a\times 2/3$ 1초주기 설계스펙트럼 가속도 $S_{D1}=S\times F_v\times 2/3$

   • $S\times 2/3$ 은 인명안전수준의 유효지반가속도를 나타내며, Sds에서 2.5는 가속도 일정구간에서 구조물의 응답증폭을 나타낸다. Fa는 가속도 일정구간의 구조물 응답증폭을 나타내며 Fv는 속도일정구간의 구조물 응답증폭을 나타낸다.

2. 기반암의 깊이가 20m를 초과하고 지반의 평균 전단파속도가 360m/s 이상인 경우, **Fv 값의 80%**를 적용한다.

3. 지반분류가 S5이고 기반암의 깊이가 불분명한 경우, **Fa와 Fv의 110%**를 사용한다.

지반증폭계수($F_v$, $F_a$)

• 지반증폭계수는 지반의 동적특성(주기), 지반의 강도 및 지반운동의 비선형성(지반가속도)에 의하여 영향을 받는다. (지반의 종류와 지반가속도)
• 지반의 동적주기가 증가할수록(지반의 강도가 작고, 지반의 깊이가 증가할수록,1~5로 갈수록) Fv가 증가하며, 반면 Fa은 일정값 이상으로 증가하지 않는다.
• 유효지반가속도가 증가할 경우 지반운동의 비선형성이 증가하면서 지반증폭계수도 감소하는 경향을 나타낸다.

1. 지하층 및 지상층 건물의 설계에는 단일값의 대표지반증폭계수를 사용해야 하며, 이때 대표지반증폭계수는 각 지반조사 위치에서 결정된 값의 평균값으로 정하거나, 설계상에 가장 불리한 값으로 정한다. 하나의 지하증 구조로 연결된 복수의 지상층 건물의 설계에도 단일값의 대표지반증폭계수를 사용한다.
2. 건물이 급격한 경사지에 건설되는 경우 대표지반증폭계수는 각 지반조사위치에서 결정된 값 중에서 설계상에 가장 불리한 값으로 정한다.
3. Fa와 Fv값을 부지고유의 지진응답해석을 수행하여 결정할 수 있다. 이 경우 부지고유응답해석으로 산정한 설계스펙트럼가속도 Sds와 Sd1는 지진구역계수와 위헙도계수를 곱한 값에 해당지반의 증폭계수를 적용한 값의 80% 이상이어야 한다.

END