내진설계의 기준(국내 내진설계 진도, 리히터 규모)

목계9 2023. 7. 4.

지진에 대해 안전하다는 우리나라도 요즘 심상치 않게 지진이 일어나고 있습니다.

어제만 해도 북한 함경북도에 규모 3.3의 지진이 발생했고 인도네시아에서는 규모 6.4 지진이 발생하여 사망자까지 발생한 상태입니다.

그럼 위에서 말한 규모 3.3, 규모 6.6은 어느정도의 피해를 발생시키며 국내 아파트는 어느 정도 규모까지 견디는지 알아보도록 하겠습니다.

내진설계는 1988년 도입되어 몇번의 개정을 거쳐 현재는 3층 이상 또는 500㎡ 이상인 모든 건축물에 대해 내진설계를 의무화적용해야 합니다.

내가 사는 집이 1988년도 이후 6층 이상의 아파트라면 내진설계 기준에 부합된다고 볼 수 있겠습니다.

우리집이 내진설계 적용 되어 있는지 아래 링크를 통해 확인 가능합니다.

우리집 내진 설계 적용 유무 확인

결론먼저 말씀드리고 뒤이어 내진능력 산정하는 방법에 대해 대략 알려 드리겠습니다.

신문이나 뉴스를 보다 보면 리히터 규모 또는 진도로 지진의 크기를 다르게 얘기하는데요, 리히터 규모와 진도는 지진의 크기를 나타내는 두 가지 다른 척도입니다.

우리나라는 MMI 계급의 진도를 사용하고 있고 아래표와 같이 진도 7까지 고려 되어 있고 리히터 규모로 바꾸면 5.0~5.9까지 고려되어 있다고 보면 됩니다.

그렇다면 어떻게 진도 7까지 고려되어 설계 되는지 아래에서 알아보도록 하겠습니다.

내진능력은 쉽게 말해 최대지반가속도(g)에 의해 결정되는데 식은 아래와 같습니다.

최대지반가속도(g)=2/3 X S X I X Fa

(지역계수(S), 중요도 계수(I), 단주기 지반증폭계수(Fa))

위 식을 이용해서 아래 표와 같이 적용하면 0.199g라는 최대지반 가속도가 산정되며 해당 가속도 값을 MMI 등급 산정표와 비교하면 진도 7이라는 등급이 나옵니다.

중요도 계수 및 지역, 지반에 따라 다르지만 대체적으로 6~7 진도가 고려되어 있다고 보시면 될 거 같습니다.

1) 지역계수(S)란

우리나라는 2400년에 한 번 정도 발생할 것으로 예상되는 지진에 견딜 수 있게 내진설계 기준을 시행하고 있는데요 아래 표와 같이 행정구역에 따라 I, II로 구분 하고 있습니다.

(사실 지진하중에 대해 더 자세히 알고자 한다면 아래표외에 재해도를 기준으로 지역계수 S를 산정하기도 합니다.)

2) 중요도 계수(I)

중요도 계수는 말 그대로 얼마나 건물이 중요한가를 나타내며 건물의 규모나 용도에 따라 특, 1, 2, 3으로 나눠지고 건축구조기준(KDS 40 10 05)을 통해 쉽게 확인할 수 있습니다.

(계산이 필요한게 아니라 건물 규모나 용도에 따라 해당 계수 적용)

3) 단주기 지반증폭계수(Fa)

Fa는 지반종류와 지역계수(S)에 따라 KDS 41 17 00 표 4.2-1에 의해 결정됩니다.

이상 리히터 규모, 진도, 내진능력산정에 대해 알아 봤고 더 디테일한 지진하중 산정 및 풍하중산정에 대해서는 다음번에 포스팅하도록 하겠습니다.

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