내진성능수준

정의

내진성능수준은 지진 후 구조물이 가져야 할 손상 상태를 단계로 나눈 목표 기준이다.

기존 건축물은 보강 목표를 먼저 정해야 보강을 시작할 수 있고, 그 목표가 이 기준이다.

내진성능평가와 보강 설계의 출발점이라서 시험에 반복해서 출제된다.

네 단계 손상 상태

내진성능수준은 손상이 작은 쪽부터 네 단계로 나뉜다.

기능수행은 구조 부재에 거의 손상이 없고 기능이 유지되는 수준이다.

즉시거주는 경미한 소성 변형만 있어 점검 후 바로 쓸 수 있다.

인명안전은 부재가 상당히 손상돼도 탈락과 붕괴로 사람이 다치지 않게 한다.

붕괴방지는 수리가 어려워도 전체 붕괴와 낙하 위험만은 막는 수준이다.

성능목표

같은 건물이라도 지진 크기에 따라 요구하는 성능수준이 달라진다.

자주 오는 약한 지진에서는 기능수행을, 드물게 오는 강한 지진에서는 붕괴방지를 요구한다.

이 지진과 성능수준의 짝을 성능목표라 부른다.

성능목표가 정해지면 설계자는 부재 크기와 상세를 그 목표에 맞게 조정한다.

층간변위각 계산 예

층간변위각은 층간변위를 층높이로 나눈 값이다.

층고 4.0m인 4층 철골 모멘트골조에서 층간변위가 0.06m 나온 가상의 예다.

0.06을 4.0으로 나누면 0.015이고, 백분율로는 1.5%다.

이 값을 수준별 층간변위비 기준과 비교해 성능수준을 판정한다.

아래 문제를 직접 풀어 보자.

헷갈리는 기준 비교

정답은 3%다. 0.09를 3.0으로 나누면 0.03이고, 백분율로 3%다.

헷갈리는 점은 기준마다 단계 수와 이름이 다르다는 것이다.

시험에서는 기준 이름과 적용 대상을 먼저 밝히고 단계를 설명한다.

기능수행은 시설 기능 유지까지 포함하는 더 엄격한 목표라서 즉시거주와 구분한다.

정리

내진성능수준은 지진 후 구조물의 손상 상태로 정한 목표 기준이다.

손상이 작은 쪽부터 기능수행, 즉시거주, 인명안전, 붕괴방지가 차례로 늘어난다.

기존건축물 보강은 이 목표를 먼저 정하는 데서 시작한다.

답안에서는 정의와 손상 상태를 먼저 쓰고, 분야별 기준은 한두 개만 든다.