건축 내진란 면진란 제진란
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면진 : 지진을 피하는, 수동적이지만 상당히 경제적이며 내진여유도를 가지 는 개념
제진 : 효율적으로 지진에 대항하여 지진의 피해를 극복하고자 하는 능동적 개념
내진이란, 한자자체의 의미와 같이, 말 그대로 구조물을 아주 튼튼하게 건설하여 지진이 발생하여 구조물에 지진력이 작용하면 이 지진력에 대항하여 맞서 버텨서 구조물이 감당을 해내겠다는 개념입니다.
즉 구조물에 작용하는 지진력을 부재의 강도 및 인성 등 부재력을 크게 하여 지진력에 대항하고자 하는 것으로 영어로는 Earthquake-Resistance 정도로 될 수 있겠고 내진설계는 그냥 단순히 Seismic Design이라고도 합니다.
광의의 개념으로서 내진설계는 면진설계의 개념을 포함하기도 합니다. 일반적으로 지구상에 있는 모든 구조물은 지구중력과 같은 수직하중에는 대체적으로 잘 견딜 수 있도록 설계되어 있으나, 바람이나 지진과 같은 수평하중에 대해서는 취약한 경우가 많습니다. 문명이 그다지 발달하지 못했던 옛날에는 지진이나 바람 등의 수평하중을 정확히 고려할 필요가 없이 구조물이 부서지면 다시 건설하면 되었으나, 사회가 발달하고 경제규모가 커짐에 따라 원자력발전소와 같은 중요한 구조물이나 고층빌딩 및 교량과 같은 대형구조물의 지진피해는 막대한 인명 및 재산 피해를 동반하므로 만일의 경우를 대비한 내진설계를 하지 않을 수 없게 되었으며 이러한 내진설계는 국가경제력이 뒷받침됨에 따라 비로소 가능해지는 것입니다. 경제력이나 기술력이 취약하여 말 그대로 의식주의 해결이 급급하던 시절에는 내진설계 자체가 다소사치스러운 발상이라고 생각할 수도 있었으나, 점차적으로 인구의 집중화와 이에 따라 대도시가 발달하고 각종 주요구조물과 일반구조물이 공존하고 있는 우리의 환경현실에서는 지진이라는 자연재해에 대하여 중요도에 따른 다소의 가중치는 두더라도 전반적 균형을 이루는 방비대책이 요구되고 있습니다
면진이란, 일본에서 사용되기 시작한 용어로서 멘신(免震)은 면할 免, 말 그대로 지진의 강한 지진력 대역을 피해가겠다는 개념입니다. 우리는 누구라도 다가올 미래를 정확히 예측할 수 없듯이 앞으로 발생할 지진에 대해서도 그 특성을 정확히 파악할 수 없습니다. 그러나 지금까지 지구상에서 관측된 각종 지진파를 분석한 결과 여러 강지진의 일반적인 경향을 파악하게 되었습니다.
또한 우리는 진동수(고유주기)가 같거나 비슷한 물체들은 공진현상을 일으킨다는 물리학의 기본원리를 알고 있으므로, 발생되는 지진과 고유주기가 비슷한 구조물에 작용하는 지진력은 공진현상에 따라 쉽게 구조물을 뒤흔들어 피해를 주게 된다는 사실을 알게되었습니다. 이러한 지진파의 주기 특성을 파악함으로써 비로소 면진설계의 개념 도입이 가능해졌으며, 면진구조물이란 이러한 지진동의 특성을 이용하여 구조물의 고유주기를 지진의 탁월주기 대역과 어긋나게 함으로써-지진과 구조물과의 공진(共振, Resonance)을 피하게 함으로써-지진력이 구조물에 상대적으로 약하게 전달되도록 한, 즉 구조물의 고유주기를 인위적으로 길게하여 지진의 강주기 대역을 벗어나도록 설계된 구조물입니다.
내진과 면진
제진의 방법으로서는, 외부에서 오는 진동과 이에 따른 구조물의 진동을 감지하는 기능을 구조물 자체에서 갖추고 구조물의 내부나 외부에서 구조물의 진동에 대응한 제어력을 가하여 구조물의 진동을 저감시키는 방법과, 구조물의 내부나 외부에서 강제적인 제어력을 가하지는 않으나 구조물의 강성이나 감쇠 등을 입력진동의 특성에 따라 순간적으로 변화시켜 구조물을 제어하는 방법이 있습니다. 전자는 구조물에 입력되는 지반진동과 구조물의 응답을 계산하여 이와 반대되는 방향의 제어력을 인위적으로 구조물에 가함으로서 진동자체를 저감시키는 방법이고, 후자는 입력되는 진동의 주기성분을 즉각적으로 분석하여 이와 공진을 피할 수 있도록 구조물의 진동특성을 바꾸는 방법입니다
제진 방식
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