지진에 강한 건축 구조물은 어떻게 설계가되죠?
안녕하세요 지진 발생 시 구조물이 붕괴되지 않도록 하기 위해 적용되는 내진 설계 원칙과 기술이 궁금합니다. 감쇠 장치나 구조 설계 등의 기법을 설명해주세요
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기본적으로 내진설계의 원칙은
구조적 시스템 설계에서 내진구조, 면진구조, 제진 구조의 설계를 행하게 됩니다.
내진구조는
건물 내부에 가로축부분을 튼튼히 보강하여 건물의 좌우 흔들림에 있어서 파괴를 방지하는 구조 방식 입니다.
면진 구조는
건물과 지반을 분리하여 지진에 의한 땅에서 건물까지 전달되는 지진의 파워 자체를 감쇠하는 방법으로
건물과 지반사이에 면진장치 (일종의 방진장치로 철판과 고무판이 겹겹이 쌓여 제작된 장치)를 넣은 방식을 취하며
실제 지진발생 시 건축물로의 진동 전달을 완하하는 방식입니다.
제진 구조는
기본적으로 건물 골조 자체가 내진구조로 된 상태에서
골조의 부분부분 요소에 점탄성 장치를 부가적으로 추가하여( 고무나 용수철 같이 방진장치의 일종)
지진발생 시 건축물의 흔들림을 흡수하는 방식입니다.
현대의 기술은
컴퓨터 시물레이션 및 모델링 기술의 발전에 따라
지진발생 시 실지 건축물이 어떻게 움직이는 지에 대한 예측이 더욱 정확해 지고 있으므로
효율적인 설계적 방법을 가미할 수 있습니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
요새는 시뮬레이션 등을 통해서 내진 설계를 강화하게 됩니다. 이에 따라 건물의 층수, 형상에 따라서 적절한 내진 설계가 반영되게 됩니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
지진에 강한 건축 구조물은 내진 설계를 통해 안전성을 확보합니다. 주요 원칙은 구조물의 강도,강성, 변형 능력을 고려하는것입니다. 감쇠 장치는 에너지를 흡수하여 진동을 줄이는 역할을 하며, 주로 점성 감쇠기나 고무 감쇠기가 사용됩니다. 구조설계에서는 유연한 재료를 사용해 지진력에 대한 저항성을 높이고, 분산된 하중을 통해 붕괴 위험을 최소화합니다. 또한, 기초를 깊게 하거나 기초를 고립시켜 지진 에너지를 효과적으로 차단하는 기술도 적용됩니다. 이러한 기법들은 구조물의 안전성을 크게 향상 시킵니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
건물의 질량을 줄이면 지진 충격이 감소합니다.
경량화된 구조 재료를 사용하여 건물의 무게를 줄입니다.
대칭적이 구조는 지진 시 흔들림을 고르게 분산시켜 안정성을 높입니다.
유연한 구조는 지진의 충격을 흡수하고 구조물의 손상을 줄입니다.
내진 설계는 크게 탄성, 연성, 제진 설계로 나누며, 면진설계, 제진 설계, 강체 설계 등이 있습니다.
감쇠 장치로는 지진 시 구조물의 진동을 완화하고 에너지를 흡수하는 댐퍼와 건물의 흔들림을 줄여주는 추가 있습니다.