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지진과건축 _건축물의 내진설계
내진설계

건축물의 내진설계 - 지진하중

관성의 법칙은 지진하중이 건물에 피해를 주는 기초 원리입니다. 즉 그림과 같이 자동차 위에 서있으면 자동차가 출발할 때 탑승객의 몸은 반대방향으로 관성력이 작용하게 되어 뒤로 넘어지게 되는 원리를 건물에 적용하면 쉽게 이해 할 수 있습니다. 자동차를 지반(땅)으로, 사람을 건물이라고 가정하면 갑자기 지진이 발생할 때 관성력에 의해 건물을 미는 힘이 작용하게 되고 이것이 건물에 지진하중으로 작용합니다.

급출발 시 승객이 느끼는 관성력과 건물에 작용하는 지진하중
급출발 시 승객이 느끼는 관성력과 건물에 작용하는 지진하중

지진하중의 크기는 건물 및 건물이 위치한 지반(땅)에 따라 다르게 작용하고, 힘(하중)은 뉴턴(Newton)의 제2운동법칙에 따라서 질량과 가속도에 비례합니다.

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따라서 무거운 건물일수록, 건물에 작용하는 가속도가 클수록 큰 지진하중이 작용 합니다. 여기서 건물의 무게는 같은 층수와 면적의 건물이라 할지라도 사용한 재료에 따라서 기본적으로 다를 뿐만 아니라 건물의 용도에 따라서도 건물의 내외장재나 설비들이 달라져서 그 무게가 무거운 건물이 있고, 상대적으로 가벼운 건물이 있습니다.
또한 건물에 작용하는 건물이 진동하면서 지반에서 전달되는 지진가속도가 증폭될 수 도 있습니다. (두 배 이상으로 증폭되는 경우도 있음) 이는 건물의 층수, 구조재료 및 구조형식 등에 따라서 다르기 때문에 내 옆집은 멀쩡한데 우리 집은 완전히 무너져버릴 수도 있습니다. 따라서 내진설계를 할 때에는 반드시 전문가가 이와 같은 복잡한 요소들을 면밀히 따져보는 과정을 거쳐야 합니다.

내진설계 강의자료
지진의 거리감쇠와 지반증폭 효과
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