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지하구조물 변위적합 내진설계
적용이유 적용방법
정답:
대안적인 설계방법
- 지반진동으로 유발된 지반 횡변위 를 지하구조물이 안전하게 수용할 수 있는 유연한 구조의 경우에는 지하구조체의 전체 또는 일부에 대하여
- 다음과 같은 변위적합 내진설계를 수행할 수 있다.
- 지진시 예상되는 지반의 상대횡변위(기초로부터 각 슬래브위치까지의 횡변위의 차)를 지하구조물 최상층을 포함하여 최소 2개 층(2개층 이상의 경우)에 강제변위로 입력하여 지진해석을 수행한다. 이때 강제변위의 반력들 즉, 지하구조에 전달되는 횡력들은 동일한 방향이어야 한다.
- 강제된 지반횡변위에 해당하는 지진력에 대하여 지하구조물의 반응수정계수(R=3)을 적용하여 내진설계를 수행한다.
- 지상구조물에서 지하구조물로 전이된 수평력, 지하구조물의 관성력, 정적토압 및 지진토압 등의 수평력은 지반과 함께 거동하는 지하구조물을 통하여 인접지반으로 전이되는 것으로 가정할 수 있다. 단, 횡변위의 직각방향 지하외벽이 횡변위방향의 지진력을 저항하는 주요횡력지지구조로 사용되는 경우에는 상하층 슬래브사이에 정적토압과 지진토압을 지하외벽이 저항할 수 있어야 한다.
- 어떠한 경우에도 지표면으로부터 깊이 4m(또는 비슷한 깊이 의 지하층슬래브) 위치의 상부에서는 지반의 횡지지력없이 지상구조물으로부터 전달되는 지진력과 편심토압을 지하구조물이 저항할 수 있어야 한다.
- 급격한 경사지에 건설되는 건물에서는 변위적합 내 진설계를 사용할 수 없으며, 완만한 경사지에서 변 위적합 내진설계를 적용할 경우에는 지표면 높이 차이에 의한 **편심토압(지진토압과 정적토압)**을 추가로 고려하여 설계해야 한다.
- 변위적합 내진설계를 사용하는 경우에는 지반증폭계수의 보정을 적용하지 않아야 한다.
지하구조 평면의 방향성을 고려하여 각 방향별로 기본적인 설계방법과 변위적합설계법을 선택적으로 사용할 수 있다.
성토지반의 경우 지반의 지지력을 안전측으로 평가해야 하며, 다른 지하구조와 인접한 경우에는 지하 구조의 상호작용 및 지하구조 주변의 토사의 조건을 고려하여 안전측으로 검토해야 한다.
토사지반의 횡지지력을 무시할 경우 구조물의 주기를 과대평가하여 지진하중을 과소평가할 수 있다. 따라 서 구조물의 주기를 평가할 때에는 토사지반의 횡 지지력을 고려하여 주기를 계산해야 한다. 즉, 기본 진동주기(약산식)을 계산하거나 동적해석에 의한 주 기를 계산하는 경우에는 토사지반의 횡구속력을 고 려해야 한다.
풍하중에 대한 설계에서는 지하구조에 대한 지반의 횡지지력을 고려할 수 있다.
END