최근 강진으로 인한 피해가 많이 발생되고, 이에 따라 구조물 파손 및 파괴 그리고 인명 피해등이 발생되어 지진 피해에 대한 우려와 불안감이 증대 되고 있다.
2. 지진
(1) 규모(Magnitute): 지중 진원의 에너지 크기. 규모(1.0~7.0이상)
(2) 진도(Intensity): 지표면 진동의 크기. 단계(I~XII)
* 같은 규모의 지진일 경우라도 진원지의 환경이나 깊이, 거리에 따라 진도는 다르다.
3. 지진 피해 유형
(1) 건물의 붕괴 및 파손
(2) 지반의 흔들림 과 갈라짐
(3) 전기나 수도가 고장나며, 화재가 발생
(4) 산사태 발생이나 해일이 일어남
(5) 인명 피해 (다치거나 사망하는 일이 발생)
4. 지진에 따른 액상화 발생
느슨한 모래층 지반, 얕은 지하수 지역에 큰 지진동이 발생하여 지반에 물이 빠지지 않고 고여 흙이 마치 액체처럼 행동하여 건물등 구조물이 흔들리게 된다.
(느슨한 사질토에서 지진 진동에 의해 과잉간극수압작용으로 전단강도가 상실되는 현상)
5. 액상화 현상 Mechanism
지진 진동 충격 --> 사질지반 입자 재배열 --> 순간적인 비배수상태 --> 과잉간극수압 발생 -->
유효응력감소 --> 전단강도 감소
6. 국내 내진 설계 기준 (건축법 시행령 32조)
(1) 1988년 내진설계 의무 규정 도입 6층 이상 또는 연면적 10만m2 이상 건축물
(2) 이후 3차례 걸쳐 규정 개정 실시 2016년 3층 이상 연면적 500m2 이상 건축물 까지 적용
(3) 내진설계 기준은 진도 VII (지진 규모 5.0~5.9)에 견딜 수 있는 구조
(4) 내진등급 I등급 (재현주기 1000년), II등급 (재현주기 500년)
7. 내진 설계
(1) 제진 설계 (흔들림을 저감)
- 지진 운동을 에너지로 취급하여 건물 자체에 설치한 에너지흡수 기구에 따라서 지진이 발생해도 억제하는 기술
- 대규모 건축물에 채용되는 경우가 많았으나 최근에는 일반 단독주택에서의 효과도 검증되어 채용되는 경우가 급증. 면진 설계에 비하여 비용 절감효과를 볼 수 있다.
(2) 면진 설계 (진동 주기 늘임)
- 건물지반과의 사이에 절연 장치를 함으로 인하여 지진의 힘을 받지 않는 구조.
- 건물기초 부분에 Isolator나 Damper등을 설치하여 그 위에 건물을 설치함으로 인하여 지반의 흔들림이나 움직임에 건물이 함께 움직이지 않도록 설계. 모든 방면의 건물에 유효하나 비용이 비싸짐.
(3) 내진설계
- 지진의 힘에 대하여 건물 구조체의 힘으로 견디어내는 기술. 구조를 튼튼하게 하고 지진의 힘을 받아도 부서지지 않도록 하는 공법.
- 내력벽을 배차하는 드으로 건물의 각 부분이 파괴하지 않을 정도의 강도를 확보. 모든 건축물에 필수적인 요소임.
8. 보강방법
(1) 강도증진형: 건물의 강도와 강성을 증가시키는 방법
- 전단벽 증설 및 신설
- 가새골조의 설치
(2) 연성증진형: 건물의 변형능력을 향상시키는 방법
- 탄소섬유시트 기둥보강
- 프리스트레스드 기둥보강
(3) 면진 및 제진장치(감쇠기)의 사용(에너지소산장치): 지진하중을 저감시키는 방법
- 제진구조
- 면진구조
9. 액상화 대책
(1) 대책공법 적용
- 파일이나 앵커 시공
- 배관의 연성 이음
- 낙교방지 등
(2) 밀도증대도모
- 동다짐공법
-바이브로 플로테이션 공법
(3) 입도개량 또는 약액주입공법
- 치환공법
- 혼합처리공법
(4) 쇄석드레인으로 간극 수압 소산
- 배수공법
(5) 전단변형의 억제 도모
- 전단변형억제 공법 Sheet pile
- 지하연속벽 설치
- 샌드층을 고립
10. 결론
최근 자주 발생되고 있는 지진에 대한 건축물 설계 기준을 강화하고 내진설계가 부족한 구조물에 대해서는 철저한 조사를 통하여 보강책을 강구하여야 한다.
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