지진 및 구조물

소개

1. 서 론

모든 건축구조물 및 토목구조물은 자연환경과 시대적 상황에 따라 발전되어 왔으며, 지구중력의 지배를 받는 모든 물체는 중력에 견딜 수 있게 건설되어 왔다. 천연재료인 돌은 압축에는 강하나 인장에는 약한 재료적인 약점을 갖고 있다. 이러한 재료적인 단점을 아치라는 구조형식을 발명함으로써 고대 로마 시대에서 볼 수 있는 것처럼 장대한 구조물 및 교량의 건설을 가능하게 했다. 그러나 돌을 재료로 사용한 아치구조물은 중력인 수직하중에 대해서는 충분히 견딜 수 있으나 수평으로 작용하는 지진하중에는 거의 무력한 구조적인 단점을 갖고 있다. 예를 들어 여러분들은 영화 “삼손과 델릴라”의 마지막 장면에서 삼손이 신전의 기둥을 잡고 흔들 때 거대한 신전이 맥없이 무너지는 통쾌한 장면을 기억할 것이다. 그 장면을 보면서 무신론자인 필자는 삼손이 신전을 흔드는 순간에 거대한 지진이 발생했을 가능성을 생각하게 된다. 만약, 삼손이 기둥의 측면을 밀지 않고 수직으로 눌렸다고 했다면 아무리 큰 힘이었더라도 신전은 끄덕도 하지 않고 삼손은 지쳐 쓰러져 그의 신은 능력을 인정받지 못했을 지도 모른다. 이와 같이 수평력에 대해서는 구조적으로 튼튼한 구조물도 수평력에 대해서는 무력해질 수도 있으며, 내진기술이란 수평력인 지진하중에 대하여 견딜 수 있도록 구조물을 설계하는 기술이다. 그러나 2천만 톤의 구조물을 쓰레기로 만든 일본의 고베지진 및 미국의 노스리지 지진과 같은 최대가속도 0.8g~1.0g 이상의 지진동 앞에서는 20세기 건설문화를 꽃피운 철근콘크리트의 발명도 절대적인 안전보다는 붕괴에 의한 인명의 손상을 최소화한다는 구차한 구호에 그치고 있다. 그러므로 진정으로 대지진에 대하여 안전하게 구조물 설계하는 기술을 내진기술이라고 칭하려고 한다면 지진 직후에도 수리가 필요하지 않을 정도로 사용이 가능하여 인명뿐만 아니라 국민의 자산가치까지 보존할 수 있어야 진정한 내진설계라 할 수 있지만, 새로운 개념의 전환을 동반하지 않고서는 이러한 강력한 지진동에 대하여 구조물을 안전하게 설계한다는 것은 결코 쉬운 일은 아니다.

목차

1. 서 론
2. 지진의 발생원인
3. 지진파와 구조물의 상관관계
4. 내진구조, 면진구조, 제진구조의 개념

본문내용

1. 서 론

모든 건축구조물 및 토목구조물은 자연환경과 시대적 상황에 따라 발전되어 왔으며, 지구중력의 지배를 받는 모든 물체는 중력에 견딜 수 있게 건설되어 왔다. 천연재료인 돌은 압축에는 강하나 인장에는 약한 재료적인 약점을 갖고 있다. 이러한 재료적인 단점을 아치라는 구조형식을 발명함으로써 고대 로마 시대에서 볼 수 있는 것처럼 장대한 구조물 및 교량의 건설을 가능하게 했다. 그러나 돌을 재료로 사용한 아치구조물은 중력인 수직하중에 대해서는 충분히 견딜 수 있으나 수평으로 작용하는 지진하중에는 거의 무력한 구조적인 단점을 갖고 있다. 예를 들어 여러분들은 영화 “삼손과 델릴라”의 마지막 장면에서 삼손이 신전의 기둥을 잡고 흔들 때 거대한 신전이 맥없이 무너지는 통쾌한 장면을 기억할 것이다. 그 장면을 보면서 무신론자인 필자는 삼손이 신전을 흔드는 순간에 거대한 지진이 발생했을 가능성을 생각하게 된다. 만약, 삼손이 기둥의 측면을 밀지 않고 수직으로 눌렸다고 했다면 아무리 큰 힘이었더라도 신전은 끄덕도 하지 않고 삼손은 지쳐 쓰러져 그의 신은 능력을 인정받지 못했을 지도 모른다. 이와 같이 수평력에 대해서는 구조적으로 튼튼한 구조물도 수평력에 대해서는 무력해질 수도 있으며, 내진기술이란 수평력인 지진하중에 대하여 견딜 수 있도록 구조물을 설계하는 기술이다. 그러나 2천만 톤의 구조물을 쓰레기로 만든 일본의 고베지진 및 미국의 노스리지 지진과 같은 최대가속도 0.8g~1.0g 이상의 지진동 앞에서는 20세기 건설문화를 꽃피운 철근콘크리트의 발명도 절대적인 안전보다는 붕괴에 의한 인명의 손상을 최소화한다는 구차한 구호에 그치고 있다. 그러므로 진정으로 대지진에 대하여 안전하게 구조물 설계하는 기술을 내진기술이라고 칭하려고 한다면 지진 직후에도 수리가 필요하지 않을 정도로 사용이 가능하여 인명뿐만 아니라 국민의 자산가치까지 보존할 수 있어야 진정한 내진설계라 할 수 있지만, 새로운 개념의 전환을 동반하지 않고서는 이러한 강력한 지진동에 대하여 구조물을 안전하게 설계한다는 것은 결코 쉬운 일은 아니다.

참고자료

· 없음