Page 31 - 건축구조 Vol. 29 / No. 04
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KDS 41 10 15 : 건축구조기준 설계하중 - 5. 풍하중(가칭 KDS 2022)의 신구 조문 비교 (3)
Special Report _ 03
항목 KDS 41 10 15 : 2016 KDS 41 10 15 : 2022 근거 / 사유
5.18 없음 5.18 바람의 작용시간 [신설] 풍압력은 건축구조물에 장
바람의 작용시간에 대해서는 피로평가 대상부재의 공용기간 및 유지 시간 작용하므로 사용기간 중 설
보수 사이클을 고려하여 설정한다. 계하중 이하 레벨의 반복풍하중에
구조골조부재 및 외장재, 면진부재, 제진부재에 관해 풍외력에 대한 의한 누적피로손상으로 인한 파괴
피로를 검토할 필요가 있을 때에는 건설지점에 있어서 풍속과 그 작 가 발생함.
용시간을 적절하게 설정하여 그 작용시간 내에 누적하는 피로손상에 (외장재, 태양열집열판, 광고판 지
대해 안전할 것을 확인해야한다. 지재 등은 변동풍하중에 의한 피
로파괴, 굴뚝, 철탑, 기념탑 등 세
장한 건축구조물은 풍진동으로 인
한 누적피로파괴 검토가 필요)
5.19 없음 5.19 성능기반 내풍설계
(1) 적용범위
다음의 각 항에 해당하는 경우에는 성능기반내풍설계를 적용할 [신설] 풍동실험 자료에 근거하여
수 있다. 비선형동적응답을 수행할 경우, 한
1) 풍동실험을 수행하여 바람으로 발생하는 건축구조물의 진동 및 계강도에 저항하는 부재 중 변위
변위 에 대한 사용성 및 풍하중에 대한 구조안전성에 대해 다양 지배 부재 대해 제한적 비탄성거
한 목표성능수준을 만족하도록 건축구조물을 설계하고자 하는 동을 허용하여 부재저항능력을 증
경우 가시켜 경제적인 설계를 할 수 있
2) 5.1.4(특별풍하중)의 (1) 풍진동의 영향을 고려해야할 건축구조 도록 함.
물에 해당하는 경우
3) 구조안전성에 대해서 바람에 의한 건축구조물의 손상이후 중
력하중에 대하여 저항능력을 유지한다는 전제 하에 연성거동
(ductile behavior)을 하도록 설계된 부재들에 대해서 저사이클
피로파괴(low cycle fatigue failure)를 방지할 수 있는 제한적인
비탄성거동을 허용하는 건축구조물인 경우
(2) 하중의 모델화 및 구조해석
건축구조물의 부재에 발생하는 힘과 변형 등으로 평가되는 하중효
과는 산정된 하중에 근거하여 적절한 구조해석을 수행함으로서 구
할 수 있다. 풍하중은 풍동실험을 수행하여 구한 시간이력하중 또
는 강풍으로 발생하는 건축구조물의 진동을 포함하는 동적하중효
과에 대응하는 정적풍하중인 등가정적풍하중으로 평가해야 한다.
(3) 응답해석 및 내풍설계 구조성능 단계별 목표성능수준
1) 풍동실험자료를 사용하여 스펙트럼모드해석법 또는 시간이력응
답해석법을 통하여 건축구조물의 수평진동 가속도와 수평진동
변위에 대한 사용성과 풍하중에 대한 구조안전성을 평가한다.
2) 각 방향의 풍하중은 동시에 작용하므로 풍방향, 풍직각방향, 비
틀림방향에 대해 하중 상호간의 상관에 근거하여 하중조합방
법을 제시해야한다.
3) 건축구조물의 평면 및 입면 비정형성이 커서 연성진동
(coupled vibration) 또는 고차모드를 고려해야할 경우에는 1)의
사용성 및 구조안전성평가 및 2)의 하중조합을 위해 시간이력
응답해석법을 적용하여야 한다.
4) 제한적인 비탄성거동을 허용하는 건축구조물의 설계에는 비탄
성시간이력응답해석으로 건축구조물에 대한 해석과 검증을 수
행해야 한다. 건축구조물의 연성진동 및 고차모드를 고려하지
않아도 되는 정형인 건축물의 경우와 시간이력풍하중 데이터
를 이용하여 동적하중효과까지 반영된 등가정적풍하중을 구하
였을 경우에는 비탄성정적해석을 사용할 수 있지만 저사이클
피로파괴(low cycle fatigue failure)에 대한 검토는 별도로 하여
야 한다.
5) 성능기반 내풍설계의 각 성능항목별 목표성능수준은 표 5.19-1
의 최소목표성능수준을 만족해야 한다.
한국건축구조기술사회지 Journal of The Korea Structural Engineers Association 29