평면·수직 비정형성

개념 정의

평면·수직 비정형성은 건물 형상이 정형 조건에서 벗어난 상태를 말한다.

이 상태는 지진하중 분포와 응답을 크게 바꾸므로 내진해석법 선택의 출발점이 된다.

평면은 한 층의 배치, 수직은 층과 층 사이의 변화로 판정한다.

두 축 비교

평면 비정형성은 한 층의 평면 배치를, 수직 비정형성은 층 사이의 변화를 본다.

두 축은 따로 판정하며, 판정 대상과 대표 유형을 나란히 비교해 구분한다.

두 축 중 어느 한쪽이라도 해당하면 비정형으로 분류한다.

답안에서는 판정 대상을 먼저 쓰고 유형을 나열해야 채점자가 구분을 바로 확인한다.

평면 비틀림 계산

이번에는 가상의 예로 평면 비틀림 판정을 직접 계산해 보자.

양 끝 층변위가 24mm와 14mm라면 평균은 (24+14)/2 = 19mm다.

최대 변위를 평균으로 나눈 값은 약 1.26이며 기준 1.2를 넘는다.

따라서 이 층은 비틀림 비정형에 해당한다.

수직 연층 계산

강성 비정형은 다른 이름으로 연층이라고 부른다.

2층의 횡강성이 32kN/mm, 3층이 50kN/mm라고 가정한다.

강성비는 32를 50으로 나눈 0.64이며 기준인 0.70보다 작다.

그러므로 2층은 연층, 즉 강성 비정형에 해당한다.

헷갈리는 점과 직접 풀기

시험에서 자주 나오는 실수는 두 유형을 섞어 쓰는 것이다.

평면은 한 층의 배치, 수직은 층간 변화이므로 같은 목록에 넣으면 감점된다.

정의 문장이 없으면 유형 판정 기준을 설명했다고 보기 어렵다.

이제 직접 풀어 보자.

정리와 정답

앞 문제의 정답은 평면 비정형성이다.

정리하면 평면은 한 층의 배치, 수직은 층 사이의 변화로 판정한다.

두 방향 중 하나라도 비정형이면 해석법을 상향하고 설계를 보강한다.

판정 순서와 내진설계범주 연결을 답안에 함께 적는 것이 좋다.