지진력저항시스템의 설계계수

START 서브노트 문제:

지진력저항시스템의 설계계수

• 반응수정계수
• 시스템초과강도계수
• 변위증폭계수

정답:

반응수정계수(R)

• $R=\frac{탄성지진하중}{설계지진하중}$
• 비탄성변형능력과 재료초과강도, 안전률(강도감소계수, 하중계수)을 고려하여 지진하중을 감소시키는 역할을 한다.
• 붕괴의 위험이 없는 범위 내에서 비탄성 변형과 에너지를 흡수할 수 있는 능력으로 탄성설계를 통해 간접적으로 건물의 비선형거동을 고려할수 있도록 하는 계수

반응수정계수 적용 이유

1. 실제 구조물의 힘과 변형은 항복점을 넘어 좌굴하거나 비탄성 거동을 한다.
2. 적절한 연성, 정형성, 연속성을 가지도록 설계된다면 감소된 하중에 의하여 구조물의 탄성설계하여도 구조물은 충분히 그 성능에 도달할 수 있다.
3. 지진저항시스템은 어느 정도 여유도를 가지고 있고 초과강도를 얻을 수 있다.
4. 비탄성거동을 하면 감쇠증가로 에너지 소산의 효과를 얻을 수 있다.
5. 실제 구조물의 첫 의미 있는 항복점은 설계지진력보다 30~100% 더 큰 횡하중 수준에서 일어날 수 있다.
6. 만약 적절한 연성상세, 여유성, 정형성이 주어진다면 구조물의 완전한 항복은 주어진 설계력 수준의 2.5~4.5배 정도되는 하중 수준에서 발생할 것이다.
7. 설계기준과 상세기준의 연성능력은 부재 또는 구조물이 에너지 소산능력을 조장하고 구조시스템에 치명적인 파괴나 붕괴가 발생하지 않으면서 비탄성거동을 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다

시스템초과강도계수 ( ${\Omega }_0$)

• 변형능력이 취약하거나 과도한 비탄성변형능력이 요구되는 부재의 내진안전성을 보장하기 위하여 구조물의 초과강도에 의하여 발생할 수 있는 특별지진하중에 대하여 해당 부재의 강도성능을 증가시키기 위하여 사용하는 계수
• ${\Omega }_0=안전률+재료초과강도=\frac{시스템최대강도}{설계지진하중}$

변위증폭계수 ( $C_d$)

• 반응수정계수에 의하여 저감된 설계지진하중에 대한 해석결과로 산출된 탄성변위로부터 지진에 의한 실제 비탄성 변위를 산정하기 위하여 사용한다.
• $C_d=\frac{설계변위}{설계지진하중에의한탄성변위}$

END