본문내용
1. 서론
1.1. 내진설계의 배경
지진은 더 이상 과학책 속에서만 보던 하나의 자연현상에 불과한 것이 아니라 우리 삶을 언제든 침범할 수 있는 무서운 존재이다. 대부분의 전문가들은 한반도가 더 이상 지진의 안전지대가 아니라고 말한다. 우리나라는 1988년부터 내진설계가 도입되었으며 몇 년 전부터 3층 이상의 일반 건축물에도 내진설계의 적용이 의무화 되었다. 전 세계적으로 내진설계가 도입되기 전까지 구조물의 설계개념은 탄성의 설계개념이었다. 탄성의 설계개념이란 '고정하중 및 활하중'처럼 어떤 주어진 설계하중에 대하여 구조물을 구성하는 모든 부재들에게 작은 손상도 발생하지 않는 온전한 상태가 유지되도록 설계하는 것을 말한다. 하지만 내진설계는 더 이상 선택이 아닌 필수적인 것이기 때문에 지진에 대한 내진설계를 다시 한 번 점검하고 필요한 부분을 구상해보는 것이 중요하다.
1.2. 내진설계의 필요성
내진설계의 필요성은 다음과 같다.
지진은 더 이상 과학책 속에서만 보던 하나의 자연현상에 불과한 것이 아니라 우리 삶을 언제든 침범할 수 있는 무서운 존재이다. 대부분의 전문가들은 한반도가 더 이상 지진의 안전지대가 아니라고 말한다. 1988년부터 내진설계가 도입되었으며 최근에는 3층 이상의 일반 건축물에도 내진설계의 적용이 의무화되었다. 이는 지진에 대한 내진설계가 더 이상 선택이 아닌 필수적인 것임을 보여준다. 내진설계는 지진 시나 지진이 발생된 후에도 구조물이 안전성을 유지하고 그 기능을 발휘할 수 있도록 설계에 지진하중을 추가로 고려하는 것을 의미한다. 내진설계의 목표는 작은 규모 지진에서는 구조부재와 비구조부재의 손상이 없도록 하고, 중간 규모 지진에서는 비구조부재의 손상은 허용하되 구조부재의 손상은 없도록 하며, 대규모 지진에서는 구조부재와 비구조부재의 손상은 허용하되 구조물 붕괴로 인한 인명 손상은 발생하지 않도록 하는 것이다. 이를 통해 지진 발생 시 인명 및 재산 피해를 최소화할 수 있다. 따라서 내진설계는 지진으로 인한 피해를 줄이고 인명과 재산을 보호하기 위해 필수적이다.
2. 내진설계의 개요
2.1. 내진설계의 정의
내진설계의 정의는 지진이 발생할 때 진동을 견디도록 건축물의 내부 구조를 튼튼하게 만드는 것을 말한다. 즉, 지진에 대한 건축물의 내구성을 강화하는 것이 내진설계의 핵심이다.
내진설계가 도입되기 전에는 건축물 설계 시 "고정하중 및 활하중"과 같은 일반적인 설계하중에 따라 건축물의 구조를 결정하였다. 이 경우 건축물의 구조부재들이 손상 없이 온전한 상태를 유지할 수 있도록 설계하였다.
그러나 지진과 같은 극한 하중이 작용하게 되면 이러한 설계로는 부족하였다. 따라서 지진에 대한 피해를 최소화하기 위해 내진설계가 필수적으로 도입되게 되었다. 내진설계의 목적은 지진 발생 시 건축물 내부에 있는 사람들의 생명 안전을 보장하는 것이다. 즉, 내진설계를 통해 지진 하중에 견딜 수 있는 건축물을 설계하여 피해를 줄이고자 하는 것이다.
2.2. 내진설계의 구조
2.2.1. 내진구조
내진구조는 건물구조를 지진에 버틸 수 있을 만큼 튼튼하게 건설하는 것으로, 지진이 발생했을 때 내구성으로 버틸 수 있게 만든 구조이다. 이는 단순히 건물의 내구력만을 높인 것으로, 지진 발생 시 건물의 내부가 손상될 위험이 상대적으로 크다. 따라서 현재는 특수한 지진 대비책으로 여겨지지 않는다.
내진구조는 건물구조의 종류에 따라 그 방법이 다르다. 즉, 목조, 철근콘크리트 구조, 철골구조, 조적 구조 등은 각기 구조체가 다르기 때문에, 그 특성에 맞는 내진설계를 한다.
목조에서는 벽에 가새를 지르거나 보와 기둥, 또는 기둥과 토대와의 이음에는 그 부분이 지진에 의한 변형이 생길 때 어긋나지 않도록 띠쇠로 된 철물을 쓰고, 보나 토대가 모서리에서 직각으로 맞추어져 있는 부분에는 귀잡이토대를 ...