Seismic Loads

 

기능

Gen에서 각종 규준에 따른 등가정적지진하중의 자동입력기능은 일반 건물과 같이 층의 구분이 분명하고, 각 층의 바닥이 강막작용(Floor Rigid Diaphragm Action)을 할 수 있는 구조물에 사용됩니다.

  

[입력절차]

 

등가정적지진하중의 계산에 필요한 데이터의 입력이 완료되면 Story 기능에서 생성된 데이터와 입력된 층별 데이터를 이용하여 각층별 지진하중을 자동 연산합니다. 자동연산된 지진하중은 버튼을 이용하여 확인 할 수 있습니다.

 

호출

[Load] 탭 > [Static Load] > [Lateral] 그룹 > [Seismic Loads]

 

입력

Load Case Name
 지진하중을 적용할 Load Case를 선택합니다.
 Load Case를 새로 입력하거나 수정하려면 우측의 버튼을 클릭합니다.
 
Seismic Load Code
 지진하중의 계산에 적용할 기준을 선택합니다.
 [자세히 보기]                 Seismic Load Parameters  
각국 기준별 지진하중의 자동연산에 적용할 변수를 입력합니다.

 

 <KDS(41-17-00:2019)>

 Design Spectral Response Acceleration : 단주기 및 1초 주기펙트럼 가속도 산정을 위한 변수들을 입력합니다.

 Seismic Zone : 지진구역

 Zone Factor (S) : 입력된 지진구역에 해당하는 지진구역계수가 자동으로 선택됩니다. 국가지진위험지도(KDS(41-17-00:2019) 그림 3.2-1)를 이용하여 S값을 직접 결정한 경우, S는 지진구역계수(KDS(17-10-00:2019) 표 4.2-1, 4.2-2)에 표 4.2-3에 제시된 2400년 재현주기에 해당하는 위험도계수(I) 2.0을 곱해서 결정한 S값의 80%보다 작아서는 안됩니다.

 

지진구역

행정구역

지진구역계수(Z)

서울, 인천, 대전, 부산, 대구, 울산, 광주, 세종

0.11

경기, 충북, 충남, 경북, 경남, 전북, 전남, 강원, 남부*

강원북부**, 제주

0.07

* 강원남부 : 영월, 정선, 삼척, 강릉, 동해, 원주, 태백

** 강원북부 : 홍천, 철원, 화천, 횡성, 평창, 양구, 인제, 고성, 양양, 춘천, 속초

 

 Site Class : 지반의 종류

 Period Coef. (Cu) : 주기 상한계수, Sd1의 값에 따라 다음 표를 이용하여 직선보간하여 자동으로 산정된다.

 

 

 

Note

1. 지반증폭계수 계산 : KDS(41-17-00:2019) <표 4.2-1>과 <표 4.2-2>에 의해 단주기 지반증폭계수(Fa) 및 1초주기 지반증폭계수(Fv) 값이 자동계산됩니다.

 

2. KDS(41-17-00:2019) 4.2.2(2)에서 규정된 Fv의 80%를 적용하도록한 것과 4.2.2(3)에서 규정된 Fa, Fv의 110%를 적용하도록 한 것은,

엔지니어가 적용 조건을 판단하여 자동계산된 Fa, Fv 값을 참고로 80%, 110% 에 해당하는 값을 Fa, Fv 값으로 직접 입력하면 적용됩니다.

 

 Fa : 단주기 지반증폭계수(Acceleration-based site coefficient). 상세지진지역계수와 지반종류로부터 아래 표를 이용하여 자동으로 산정된다. S는 지역계수(유효지반가속도)이다. S의 중간값에 대해서는 직선보간한다.

 

지반종류

지진지역

S ≤  0.1

S =  0.2

S =  0.3

S1

1.12

1.12

1.12

S2

1.4

1.4

1.3

S3

1.7

1.5

1.3

S4

1.6

1.4

1.2

S5

1.8

1.3

1.3

 

 Fv : 주기 1초의 지반증폭계수 (Velocity-based site coefficient). 지역계수와 지반종류로부터 아래 표를 이용하여 자동으로 산정된다.  S는 지역계수(유효지반가속도)이다. S의 중간값에 대해서는 직선보간한다.

 

지반종류

지진지역

S ≤  0.1

S =  0.2

S =  0.3

S1

0.84

0.84

0.84

S2

1.5

1.4

1.3

S3

1.7

1.6

1.5

S4

2.2

2.0

1.8

S5

3.0

2.7

2.4

 

 Sds : 단주기 설계스펙트럼 가속도 (design spectral response acceleration at short periods).

지역계수와 지반증폭계수로부터 자동으로 산정된다.

SDS = (2/3)*S*2.5*Fa

 

 Sd1 : 주기 1초의 설계스펙트럼 가속도 (design spectral response acceleration at 1-sec period). 지역계수와 지반증폭계수로부터 자동으로 산정된다.        

SD1 = (2/3)*S*Fv

 

 Seis. Use Group : 내진등급

 Importance Factor : 중요도 계수. 선택된 내진등급에 따라 자동으로 입력된다.

건축물의 중요도

내진등급

중요도계수(Ig)

중요도(특)

1.5

중요도(1)

1.2

중요도(2), (3)

1.0

 

 Seis. Design Category :  내진설계범주.

 단주기 설계 스펙트럼 가속도(Sds), 주기 1초 설계스펙트럼 가속도(Sd1), 내진등급에 따라 단주기 및 주기1초에서의 내진설계범주가 각각 자동으로 산정된다. 최종적인 내진설계범주는 단주기 및 주기 1초에서의 설계스펙트럼에 따른 내진설계범주 중 불리한 값을 취한다.

 

 - 단주기 설계스펙트럼가속도(Sds)에 따른 내진설계범주

 

 

 

 - 주기 1초에서 설계스펙트럼가속도(Sd1)에 따른 내진설계범주

 

 

 

 [그 외 기준별 입력변수 자세히 보기]    

 
Structural Parameters
 구조물의 특성을 정의하는 변수를 입력합니다.

주기는 약산식에 의해 산정하거나, 해석적인 방법으로 구하여 직접 지정할 수 있다. 다만, 해석적인 방법에 의할 경우에는 약산식에 의한 기본진동주기에 주기 상한계수를 곱한 값을 초과할 수 없다.

 Analytical Period : 고유치해석에 의한 구조물의 고유주기

 Approximate Period : 규준의 약산 주기산정식에 의한 구조물의 고유주기

 Fundamental Period : 지진하중 계산에 적용될 건축물 기본주기

 Response Modification Factor (R) : 반응수정계수

 

 [그 외 기준별 입력변수 자세히 보기]             Seismic Load Direction Factor  
지진하중을 적용할 방향과 크기를 입력합니다.    
 Scale Factor in Global X : 전체좌표계 X방향으로 적용할 증감계수    
 Scale Factor in Global Y : 전체좌표계 Y방향으로 적용할 증감계수   
 
Accidential Eccentricity  구조물에 우발편심을 고려할 방향을 지정합니다.  
 
Torsional Amplification
 Accidential Eccentricity : 우발편심에 의한 비틀림 모멘트의 증폭계수 적용여부를 체크합니다.
 Inherent Eccentricity :  건축물의 질량중심과 강성중심 간의 편심에 의한 비틀림모멘트에 증폭계수 적용여부를 체크합니다.
 
 Note
KBC2009
:  KBC 2009 - 0306.5.6.3절, 0306.5.6.4절 참조
 
Additional Seismic Loads
 자동연산에서 고려하지 못한 지진하중을 추가로 입력합니다.
    : 지진하중을 추가로 적용할 층과 각 방향별 하중값을 입력합니다.
    : 자동연산된 등가정적지진하중을 작용방향과 성분에 따라
   SpreadSheet 형태의 Table과 Graph로 화면에 출력합니다.
      Component : 그래프로 표현할 지진하중의 작용방향 지정
      Select Profile : 그래프로 표현할 항목 선택
         Story Force : 층 지진하중
         Story Shear : 층 전단력
         Overturning Moment : 전도모멘트
    : Sheet 형태의 Text Output이 File로 출력되며,   
   Text Editor가 자동 실행됩니다.
    : 자동연산된 등가정적지진하중을 모델에 적용합니다.
 
   Note
   
등가정적지진하중의 산정에 대한 자세한 사항은 해당 기준을 참조

 
   Note
   
추가하중 입력창을 편집 가능하도록 개선(엑셀과 호환)