출처: 건축구조 QNA 게시판
작성: 2020-06-04
제목: KDS 41 17 15.6 최소강도 규정

[KDS 41 17 15 성능 기반설계]
15.7 최소강도 규정
구조체의 설계에 사용되는 밑면 전단력의 크기는 등가정적해석법에 의한 밑면전단력의 75% 이상이여야 한다.

[KBC 2016 기준 해설집]
0306.9.6 최소강도 규정
성능설계법을 사용하여 구조체를 설계할 때의 지진력을 등가정적해석법에 의한 지진력의 75% 이상으로 제한한다. 이때 등가정적해석법에 의한 지진력은 R계수를 고려한 것이다.

질문
1. 비선형 동적해석을 수행시 7개의 지진파에 의한 밑면 전단력을 등가정적밑면전단력의 75% 이상의 수준이여야 하는 것인가?
추가 질의 - 7개의 지진파중 평균값의 밑면전단력이 등가정적밑면전단력의 75% 이상의 수준이여 하는 것인가?
2. 등가정적지진하중의 75%를 적용하여 부재가 OK 일 경우 최소강도 규정을 만족하는 것으로 판단 하여도 되는가?

==================== 답 변 ====================

[답변 1]

성능설계법은 구조물의 비선형성을 간접적으로 반영하는 반응수정계수 등의 설계계수를 사용하는 설계법이 아닌 재료, 부재 비선형을 직접 정의하고 입력하여 내진설계를 실시하는 설계법으로서 지진하중을 줄이는 개념의 설계법은 아닙니다.

성능설계법은 재료 및 부재의 비선형을 정의하기 위한 선형 해석의 기본설계 절차(재료강도, 부재단면 및 배근 결정)가 있으며, 이때 과도한 설계 지진하중 저감을 방지하고 최소한의 안전을 확보하기 위해 설계지진력 반영시 등가정적해석에 의한 밑면전단력의 75% 이상을 반영하도록 명시하고 있습니다.

성능설계법에서 기본설계는 비선형 해석을 위한 기초자료를 산정하는 선행 해석 절차이고 비선형해석단계는 구조체의 내진 성능을 검토하고 보완하는 비선형 해석 절차입니다. 따라서 비선형해석단계에서 산정한 7개의 지진파에 의한 밑면전단력이나 평균 밑면전단력과 기본설계 단계에서 산정한 등가정적해석에 의한 밑면전단력의 75%를 비교/검토할 필요는 없는 것으로 판단됩니다.



[답변 2]

기본설계 단계에서의 등가정적해석에 의한 밑면전단력의 75%는 재료, 부재 비선형을 정의하기 위한 최소한의 지진하중이며, 비선형해석단계에서의 지진하중은 2400년 재현주기를 고려한 실제 지진하중입니다. 기본설계에서 등가정적해석에 의한 밑면전단력의 75%를 반영하여 부재가 소요내력을 확보하도록 설계하였다면 설계기준에서 요구하는 최소강도 규정 항은 만족하는 것으로 판단됩니다. 그러나 골조 및 개별 부재가 설계기준에서 요구하는 내진 성능을 확보하였다고 볼 수는 없으므로, 내진 안정성 확보를 위해서는 기본설계-비선형해석단계 절차를 모두 수행해야 할 것으로 판단됩니다.