KDS 17 10 00 내진설계 일반 정리

KDS 17 10 00 내진설계 일반

 

1. 일반사항

 

1.1 목적

(1) 이 기준은 지진으로 인한 재해로 부터 국민의 생명과 재산 및 기간시설을 보호하는 것을 목적으로 한다.

 

1.2 적용범위

(1) 이 기준은 지진ㆍ화산재해대책법 시행령 제10조제1항에 규정된 시설물 중, 건설산업기본법 제2조제4호에서 정하고 있는 건설공사의 내진설계에 적용한다.

(2) 시설물의 특수성 등으로 인하여 필요한 경우 이 기준 내용에도 불구하고 관계기관과 협의하여 해당 시설물의 내진설계기준에서 별도의 기준을 정할 수 있다.

(3) 제(1)항에 해당되지 않는 경우라도 필요하다면 이 기준을 적용할 수 있다.

 

지진ㆍ화산재해대책법 시행령 제10조제1항에 규정된 시설물은 어떤 것일까?

[시행 2022. 10. 4.] [대통령령 제32930호, 2022. 10. 4., 타법개정] 제10조(내진설계기준의 설정 대상 시설) ①법 제14조제1항 각 호 외의 부분에서 “대통령령으로 정하는 시설”이란 다음 각 호의 시설을 말한다. <개정 2009. 9. 9., 2009. 11. 2., 2009. 12. 14., 2010. 7. 12., 2010. 10. 14., 2011. 10. 25., 2013. 3. 23., 2014. 7. 7., 2014. 7. 14., 2014. 8. 6., 2015. 7. 24., 2016. 1. 12., 2017. 1. 17., 2017. 3. 29., 2017. 12. 19., 2018. 1. 16., 2018. 12. 4., 2019. 3. 12., 2019. 12. 24., 2021. 12. 28., 2022. 6. 14.>   1. 「건축법 시행령」 제32조제2항 각 호에 해당하는 건축물   2. 「공유수면 관리 및 매립에 관한 법률」과 「방조제관리법」 등 관계 법령에 따라 국가에서 설치ㆍ관리하고 있는 배수갑문 및 방조제   3. 「공항시설법」 제2조제7호에 따른 공항시설   4. 「하천법」 제7조제2항에 따른 국가하천의 수문 중 환경부장관이 정하여 고시한 수문   5. 「농어촌정비법」 제2조제6호에 따른 저수지 중 총저수용량 30만톤 이상인 저수지   6. 「댐건설ㆍ관리 및 주변지역지원 등에 관한 법률」에 따른 다목적댐   7. 「댐건설ㆍ관리 및 주변지역지원 등에 관한 법률」 외에 다른 법령에 따른 댐 중 생활ㆍ공업 및 농업 용수의 저장, 발전, 홍수 조절 등의 용도로 이용하기 위한 높이 15미터 이상인 댐 및 그 부속시설   8. 「도로법 시행령」 제2조제2호에 따른 교량ㆍ터널   9. 「도시가스사업법」 제2조제5호에 따른 가스공급시설 및 「고압가스 안전관리법」 제4조제4항에 따른 고압가스의 제조ㆍ저장 및 판매의 시설과 「액화석유가스의 안전관리 및 사업법」 제5조제4항의 기준에 따른 액화저장탱크, 지지구조물, 기초 및 배관   10. 「도시철도법」 제2조제3호에 따른 도시철도시설 중 역사(驛舍), 본선박스, 다리   11. 「산업안전보건법」 제83조에 따라 고용노동부장관이 유해하거나 위험한 기계ㆍ기구 및 설비에 대한 안전인증기준을 정하여 고시한 시설   12. 「석유 및 석유대체연료 사업법」에 따른 석유정제시설, 석유비축시설, 석유저장시설, 「액화석유가스의 안전관리 및 사업법 시행령」 제8조에 따른 액화석유가스 저장시설 및 같은 영 제11조의 비축의무를 위한 저장시설   13. 「송유관 안전관리법」 제2조제2호에 따른 송유관   14. 「물환경보전법 시행령」 제61조제1호에 따른 산업단지 공공폐수처리시설   15. 「수도법」 제3조제17호에 따른 수도시설   16. 「어촌ㆍ어항법」 제2조제5호에 따른 어항시설   17. 「원자력안전법」 제2조제20호 및 같은 법 시행령 제10조에 따른 원자력이용시설 중 원자로 및 관계시설, 핵연료주기시설, 사용후핵연료 중간저장시설, 방사성폐기물의 영구처분시설, 방사성폐기물의 처리 및 저장시설   18. 「전기사업법」 제2조에 따른 발전용 수력설비ㆍ화력설비, 송전설비, 변전설비 및 배전설비   19. 「철도산업발전 기본법」 제3조제2호 및 「철도의 건설 및 철도시설 유지관리에 관한 법률」 제2조제6호에 따른 철도시설 중 다리, 터널 및 역사   20. 「폐기물관리법」 제2조제8호에 따른 폐기물처리시설   21. 「하수도법」 제2조제9호에 따른 공공하수처리시설   22. 「항만법」 제2조제5호에 따른 항만시설   23. 「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」 제2조제9호에 따른 공동구   24. 「학교시설사업 촉진법」 제2조제1호 및 같은 법 시행령 제1조의2에 따른 학교시설 중 교사(校舍), 체육관, 기숙사, 급식시설 및 강당   25. 「궤도운송법」에 따른 궤도   26. 「관광진흥법」 제3조제1항제6호에 따른 유기시설(遊技施設) 및 유기기구(遊技機具)   27. 「의료법」 제3조에 따른 종합병원, 병원 및 요양병원   28. 「물류시설의 개발 및 운영에 관한 법률」 제2조제2호에 따른 물류터미널   29. 「집단에너지사업법」 제2조제6호에 따른 공급시설 중 열수송관   30. 제2항에 해당하는 시설   ② 법 제14조제1항제32호에서 “대통령령으로 정하는 시설”이란 「방송통신발전 기본법」 제2조제3호에 따른 방송통신설비 중에서 「방송통신설비의 기술기준에 관한 규정」 제22조제2항에 따라 기준을 정한 설비를 말한다. <신설 2014. 8. 6., 2018. 12. 4.>

지진ㆍ화산재해대책법 시행령(대통령령)(제32930호)(20221004).hwp

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대상시설물의 30종에 이른다. 이 중에서  주 관심사인 일부 시설물에 대해 알아보자.

 

1. 「건축법 시행령」 제32조제2항 각 호에 해당하는 건축물

건축법 시행령(대통령령)(제32825호)(20220804).hwp

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건축법 시행령 [시행 2022. 8. 4.] [대통령령 제32825호, 2022. 7. 26., 타법개정] 제32조(구조 안전의 확인) ② 제1항에 따라 구조 안전을 확인한 건축물 중 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 건축물의 건축주는 해당 건축물의 설계자로부터 구조 안전의 확인 서류를 받아 법 제21조에 따른 착공신고를 하는 때에 그 확인 서류를 허가권자에게 제출하여야 한다. 다만, 표준설계도서에 따라 건축하는 건축물은 제외한다. <개정 2014. 11. 28., 2015. 9. 22., 2017. 2. 3., 2017. 10. 24., 2018. 12. 4.> 1. 층수가 2층[주요구조부인 기둥과 보를 설치하는 건축물로서 그 기둥과 보가 목재인 목구조 건축물(이하 “목구조 건축물”이라 한다)의 경우에는 3층] 이상인 건축물 2. 연면적이 200제곱미터(목구조 건축물의 경우에는 500제곱미터) 이상인 건축물. 다만, 창고, 축사, 작물 재배사는 제외한다. 3. 높이가 13미터 이상인 건축물 4. 처마높이가 9미터 이상인 건축물 5. 기둥과 기둥 사이의 거리가 10미터 이상인 건축물 6. 건축물의 용도 및 규모를 고려한 중요도가 높은 건축물로서 국토교통부령으로 정하는 건축물 7. 국가적 문화유산으로 보존할 가치가 있는 건축물로서 국토교통부령으로 정하는 것 8. 제2조제18호가목 및 다목의 건축물 9. 별표 1 제1호의 단독주택 및 같은 표 제2호의 공동주택

8. 「도로법 시행령」 제2조제2호에 따른 교량ㆍ터널,

도로법 시행령(대통령령)(제32352호)(20220121).hwp

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도로법 시행령 [시행 2022. 1. 21.] [대통령령 제32352호, 2022. 1. 21., 타법개정] 제2조(도로) 「도로법」(이하 “법”이라 한다) 제2조제1호에서 “차도, 보도(步道), 자전거도로, 측도(側道), 터널, 교량, 육교 등 대통령령으로 정하는 시설”이란 다음 각 호의 시설이나 공작물을 말한다.   1. 차도ㆍ보도ㆍ자전거도로 및 측도   2. 터널ㆍ교량ㆍ지하도 및 육교(해당 시설에 설치된 엘리베이터를 포함한다)   3. 궤도   4. 옹벽ㆍ배수로ㆍ길도랑ㆍ지하통로 및 무넘기시설   5. 도선장 및 도선의 교통을 위하여 수면에 설치하는 시설

 

10. 「도시철도법」 제2조제3호에 따른 도시철도시설 중 역사(驛舍), 본선박스, 다리

도시철도법(법률)(제18943호)(20220911).hwp

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도시철도법 [시행 2022. 9. 11.] [법률 제18943호, 2022. 6. 10., 일부개정] 3. “도시철도시설”이란 다음 각 목의 어느 하나에 해당하는 시설(부지를 포함한다)을 말한다.     가. 도시철도의 선로(線路), 역사(驛舍) 및 역 시설(물류시설, 환승시설 및 역사와 같은 건물에 있는 판매시설ㆍ업무시설ㆍ근린생활시설ㆍ숙박시설ㆍ문화 및 집회시설 등을 포함한다)     나. 선로 및 도시철도차량을 보수ㆍ정비하기 위한 선로보수기지, 차량정비기지, 차량유치시설, 창고시설 및 기지시설     다. 도시철도의 전철전력설비, 정보통신설비, 신호 및 열차제어설비     라. 도시철도 기술의 개발ㆍ시험 및 연구를 위한 시설     마. 도시철도 경영연수 및 철도전문인력을 양성하기 위한 교육훈련시설     바. 그 밖에 도시철도의 건설, 유지보수 및 운영을 위한 시설로서 대통령령으로 정하는 시설

 

19. 「철도산업발전 기본법」 제3조제2호 및 「철도의 건설 및 철도시설 유지관리에 관한 법률」 제2조제6호에 따른 철도시설 중 다리, 터널 및 역사

철도산업발전기본법(법률)(제18693호)(20220705).hwp

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철도산업발전기본법 ( 약칭: 철도산업법 ) [시행 2022. 7. 5.] [법률 제18693호, 2022. 1. 4., 일부개정] 2. “철도시설”이라 함은 다음 각 목의 어느 하나에 해당하는 시설(부지를 포함한다)을 말한다. 가. 철도의 선로(선로에 부대되는 시설을 포함한다), 역시설(물류시설ㆍ환승시설 및 편의시설 등을 포함한다) 및 철도운영을 위한 건축물ㆍ건축설비 나. 선로 및 철도차량을 보수ㆍ정비하기 위한 선로보수기지, 차량정비기지 및 차량유치시설 다. 철도의 전철전력설비, 정보통신설비, 신호 및 열차제어설비 라. 철도노선간 또는 다른 교통수단과의 연계운영에 필요한 시설 마. 철도기술의 개발ㆍ시험 및 연구를 위한 시설 바. 철도경영연수 및 철도전문인력의 교육훈련을 위한 시설 사. 그 밖에 철도의 건설ㆍ유지보수 및 운영을 위한 시설로서 대통령령으로 정하는 시설

 

철도의 건설 및 철도시설 유지관리에 관한 법률(법률)(제18787호)(20220719).hwp

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철도의 건설 및 철도시설 유지관리에 관한 법률 ( 약칭: 철도건설법 ) [시행 2022. 7. 19.] [법률 제18787호, 2022. 1. 18., 일부개정] 6. “철도시설”이란 다음 각 목의 어느 하나에 해당하는 시설(부지를 포함한다)을 말한다.     가. 철도의 선로(선로에 딸리는 시설을 포함한다), 역 시설(물류시설, 환승 시설 및 역사(驛舍)와 같은 건물에 있는 판매시설ㆍ업무시설ㆍ근린생활시설ㆍ숙박시설ㆍ문화 및 집회시설 등을 포함한다) 및 철도 운영을 위한 건축물ㆍ건축설비     나. 선로 및 철도차량을 보수ㆍ정비하기 위한 선로 보수기지, 차량 정비기지 및 차량 유치시설     다. 철도의 전철전력설비, 정보통신설비, 신호 및 열차 제어설비     라. 철도노선 간 또는 다른 교통수단과의 연계 운영에 필요한 시설     마. 철도기술의 개발ㆍ시험 및 연구를 위한 시설     바. 철도경영연수 및 철도전문인력의 교육훈련을 위한 시설     사. 그 밖에 철도의 건설ㆍ유지보수 및 운영을 위한 시설로서 대통령령으로 정하는 시설

 

건설산업기본법 제2조제4호에서 정하고 있는 건설공사란?

건설산업기본법(법률)(제18823호)(20220804).hwp

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건설산업기본법 [시행 2022. 8. 4.] [법률 제18823호, 2022. 2. 3., 일부개정] 4. “건설공사”란 토목공사, 건축공사, 산업설비공사, 조경공사, 환경시설공사, 그 밖에 명칭과 관계없이 시설물을 설치ㆍ유지ㆍ보수하는공사(시설물을 설치하기 위한 부지조성공사를 포함한다) 및 기계설비나 그 밖의 구조물의 설치 및 해체공사 등을 말한다. 다만, 다음 각 목의 어느 하나에 해당하는 공사는 포함하지 아니한다.     가. 「전기공사업법」에 따른 전기공사     나. 「정보통신공사업법」에 따른 정보통신공사     다. 「소방시설공사업법」에 따른 소방시설공사     라. 「문화재 수리 등에 관한 법률」에 따른 문화재 수리공사

 

4.1.1 내진등급

(1) 시설물의 내진등급은 중요도에 따라서 내진특등급, 내진Ⅰ등급, 내진Ⅱ등급으로 분류한다.
(2) 내진특등급은 지진 시 매우 큰 재난이 발생하거나, 기능이 마비된다면 사회적으로 매우 큰 영향을 줄 수 있는 시설의 등급을 의미한다.
(3) 내진Ⅰ등급은 지진 시 큰 재난이 발생하거나, 기능이 마비된다면 사회적으로 큰 영향을 줄 수 있는 시설의 등급을 의미한다.
(4) 내진Ⅱ등급은 지진 시 재난이 크지 않거나, 기능이 마비되어도 사회적으로 영향이 크지 않은 시설의 등급을 의미한다.
(5) 시설물의 구체적인 내진등급 분류 기준은 4.3의 기본개념에 따라 해당 시설물의 내진설계기준에서 정의한다.

 

* 재난의 크기와 기능이 마비되면 사회적으로 영향을 미치는 정도에 따라 내진등급을 나누고 있다.

 

4.1.4 내진성능목표

표 4.1-1 최소 내진성능목표

설 계 지 진	내진성능수준 평균재현주기	기능수행	즉시복구	장기복구/ 인명보호	붕괴방지
	50년	내진II등급
	100년	내진I등급	내진II등급
	200년	내진특등급	내진I등급	내진II등급
	500년		내진특등급	내진I등급	내진II등급
	1,000년			내진특등급	내진I등급
	2,400년				내진특등급
	4,800년				내진특등급

 

4.2.1.1 지진구역 및 지진위험도

(1) 지진구역은 표 4.2-1과 같다.

 

표 4.2-1 지진구역

지진구역	행정구역
Ⅰ	시	서울, 인천, 대전, 부산, 대구, 울산, 광주, 세종
	도	경기, 충북, 충남, 경북, 경남, 전북, 전남, 강원 남부¹
Ⅱ	도	강원 북부², 제주
1 강원 남부(군, 시) : 영월, 정선, 삼척, 강릉, 동해, 원주, 태백 2 강원 북부(군, 시) : 홍천, 철원, 화천, 횡성, 평창, 양구, 인제, 고성, 양양, 춘천, 속초

 

강원 남부와 강원 북부의 지역을 보면 대부분의 지역(평창 제외)이 영동고속도로 북쪽을 강원 북부, 영동고속도로 남쪽을 강원 남부로 나눠져있다.

 

지진구역 Ⅰ, Ⅱ 는 재현주기 1,000년 국가지진위험지도의 등가속도선 가속도 값이 10보다 크면 지진구역 Ⅰ, 10보다 작으면 지진구역Ⅱ로 구분한 것으로 추정된다.

 

재현주기 1,000년 국가지진위험지도

 

이전 설계기준에서는 전라남도 북동부, 전라남도 남서부의 구분이 있었는데 그 구분이 없어졌다.

전라남도 북동부(군,시) : 장성, 담양, 곡성, 구례, 장흥, 보성, 화순, 광양시, 나주시, 여수시, 순천시

전라남도 남서부(군, 시) : 무안, 신안, 완도, 영광, 진도, 해남, 영암, 강진, 고흥, 함평, 목포시

 

 

(2) 지진구역계수 는 표 4.2-2와 같다.

표 4.2-2 지진구역계수 (평균재현주기 500년에 해당)

지진구역	Ⅰ	Ⅱ
지진구역계수,	0.11	0.07

 

(3) 평균재현주기별 위험도계수 는 표 4.2-3과 같다. 

표 4.2-3 위험도계수

평균재현주기 (년)	50	100	200	500	1,000	2,400	4,800
위험도계수,	0.40	0.57	0.73	1	1.4	2.0	2.6

(4) 특정 부지에 대해 지진위험도(지진재해도)를 정밀하게 평가하고자 할 경우에는 행정안전부장관이 정한 국가지진위험지도를 내진설계에 활용할 수 있다.
(5) 부지고유의 설계지진을 합리적으로 정의하는 경우 이를 사용할 수 있으며, 구체적인 검증 방법과 절차는 시설물 내진설계기준에서 정할 수 있다.

 

 

지진구역(seismin zone) : 유사한 지진위험도를 갖는 행정구역 구분으로 지진구역Ⅰ, 지진구역Ⅱ로 구분

2021.07.27 - [ 업무관련] - 국가지진위험지도 공표(소방방재청 공고 제2013-179호)

국가지진위험지도 공표(소방방재청 공고 제2013-179호)

 

응답스펙트럼(response spectrum) : 지반운동에 대한 단자유도 시스템의 최대응답을 고유주기 또는 고유진동수의 함수로 표현한 스펙트럼

2022.03.10 - [ 업무관련] - 설계응답스펙트럼(한계상태설계법)

설계응답스펙트럼(한계상태설계법)

 

4.2.1.3 설계지반운동의 정의와 고려사항

 

4.2.1.3 설계지반운동의 특성 표현

(3) ②유효지반수평지반가속도(S)에 따른 단주기지반증폭계수(Fa)와 장주기지반증폭계수(Fv)는 표 4.2-8을 이용하여 결정한다. 유효수평지반가속도(S)의 값이 중간 값에 해당할 경우 직선보간하여 결정한다.

 

여기서 장주기와 단주기 구분은 어떻게 하는 것일까?

설계기준에서는 찾지 못했고 구글검색해보니

https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/168233

Repository at Hanyang University: 장주기 지진에 대한 철근콘크리트 건물의 비선형 요구내력 스펙트럼

 

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9E%A5%EC%A3%BC%EA%B8%B0_%EC%A7%80%EC%A7%84%EB%8F%99

장주기 지진동 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

주기가 1초 미만은 단주기, 1초이상을 장주기로 구분하고 있다.