2.2 능력스펙트럼법 (Capacity Specturm Method, CSM)
2.2.7 비정형성 고려
2.2.7.1 비정형성 검토항목
- 평면비정형성
H-1. 비틀림 비정형 : 층의 강성 중심과 질량 중심 간의 거리가 평면 폭의 20%보다 큰 경우에는 비틀림을 고려하여야 한다.
≻ (2.8)
여기서,
: 강성 중심과 질량 중심과의 편심거리
: 지진방향과 직각방향의 평면의 폭
강성중심은 해당층 수직부재의 면적의 도심점, 질량중심은 해당층 보와 슬래브의 질 량, 수직부재의 경우 상하층 중심까지의 질량을 고려한 질량중심으로 산정한다.
H-2. 요철형 평면 : 돌출한 부분의 치수가 해당하는 방향의 평면치수의 15%를 초과 하면 요철형 평면을 갖는 것으로 간주한다.
H-3. 격막의 불연속 : 격막에서 잘려나간 부분이나 뚫린 부분이 전체 격막 면적의 50%를 초과하거나 인접한 층간 격막 강성의 변화가 50%를 초과하는 급격한 불연속이나 강성의 변화가 있는 격막.
H-4. 면외 어긋남 : 수직부재의 면외 어긋남 등과 같이 횡력전달 경로에 있어서의 불연속성.
H-5. 비평행 시스템 : 횡력저항 수직요소가 전체 횡력저항 시스템에 직교하는 주축 에 평행하지 않거나 대칭이 아닌 경우.
- 수직비정형성
V-1. 강성비정형-연층 : 어떤 층의 조적채움벽 등의 비구조재를 포함한 강성에 영향 을 주는 수직부재단면적의 합이 인접한 상부층 수직부재단면적의 합의 70% 미만이거나 상부 3개 층 평균 수직부재단면적의 합의 80% 미만인 층이 존재하는 경우 강성분포의 비정형이 있는 것으로 간주한다.
V-2. 중량비정형 : 어떤 층의 유효중량이 인접층 유효중량의 150%를 초과할 때 중량 분포의 비정형인 것으로 간주한다. 단, 지붕층이 하부층보다 가벼운 경우는 이를 적용 하지 않는다.
V-3. 기하학적 비정형 : 횡력 저항시스템의 수평치수가 인접층 치수의 130%를 초과
할 경우 기하학적 비정형이 존재하는 것으로 간주한다.
V-4. 횡력저항 수직 저항요소의 비정형 : 횡력 저항요소의 면내 어긋남이 그 요소의 길이보다 크거나, 인접한 하부층 저항요소에 강성감소가 일어나는 경우 수직 저항요소 의 면내 불연속에 의한 비정형이 있는 것으로 간주한다.
그림 2.10 횡력 저항요소의 면내 어긋남
V-5. 강도의 불연속-약층 : 임의 층의 횡강도가 직상층 횡강도의 80% 미만인 약층이 존재하는 경우 강도의 불연속에 의한 비정형이 존재하는 것으로 간주한다. 각층의 횡 강도는 층전단력을 부담하는 내진요소들의 저항 방향 강도의 합을 말한다.
2.2.8 조적벽체 고려
골조사이에 존재하는 비보강 조적채움벽은 다음과 같이 폭 를 가지는 등가대각압 축가새로 모델링될 수 있다. 등가 대각압축가새의 두께와 탄성계수는 조적조 벽체의 경우와 동일하다.
(2.9)
여기서,
sin
∞ = 채움벽의 높이
= 골조 재료의 탄성계수
= 채움벽 재료의 탄성계수
= 기둥의 단면이차모멘트
∞ = 채움벽의 길이
∞ = 채움벽의 대각길이
tan ∞ 이다.
등가대각압축가새는 그림 2.11과 같이 인접한 골조에 의해 양쪽에서 구속을 받을 경 우에만 예상되는 구속력의 방향과 동일하게 모델링한다. 조적벽체의 한쪽에만 골조와 접하는 경우는 등가대각압축가새로 치환할 수 없다.
(a) 단일벽체일 경우 (b) 개구부가 있을 경우