TIMWORK-inc/kds-kcs-standards huggingface dataset:
(1) 이 기준은 강구조물 또는 유사 구조물의 지진력저항시스템에 사용되는 강재부재와 이들 접합부(연결부)의 설계, 제작 및 시공에 관하여 규정한다. 여기서 유사 구조물이란 건축물과 같이 수직 및 횡력 저항시스템을 가지며 건축물과 유사한 방법으로 설계․제작되고 시공되는 구조물을 의미한다.
(1) 이 기준은 강구조물 또는 유사 구조물의 지진력저항시스템에 속하는 강재부재와 이들 접합부(연결부)에 적용한다.
(2) 지진력 저항시스템에 속하지 않는 기둥이라도 이의 이음부에는 이 기준의 규정을 적용한다.
(3) 이 기준은 내진설계범주에 관계없이 반응수정계수 이 3을 초과하는 경우에 적용함을 원칙으로 한다. 반응수정계수 이 3 이하인 경우에는 시설물 내진설계기준에서 특별히 요구하지 않는 한 이 장의 규정을 적용하지 않는다.
(4) 이 기준은 KDS 14 31 05부터 KDS 14 31 55까지 함께 적용하도록 한다. 지진력 저항시스템의 모든 부재 및 접합부(연결부)는 KDS 14 31 05부터 KDS 14 31 55까지의 요건을 충족해야 한다. 이 장에서 언급되지 않은 하중조합, 시스템의 제한사항 및 일반 설계요구사항은 시설물 내진설계기준을 따른다.
1.6 내진설계 일반요건
(1) 강구조 건축물의 내진설계범주와 내진등급에 따른 요구강도와 내진규정, 높이 및 비정형에 따른 구조제한은 시설물 내진설계기준 규정을 따른다.
(2) 강구조 건축물의 내진성능검증, 품질확보 계획 및 용접규정은 부록의 관련 조항을 따른다. 표준 접합형상과 다른 새로운 형태의 접합부(연결부)인 경우, 강구조 건설기준 관련기관의 검증을 받아야 한다.
1.7 하중, 하중조합 및 공칭강도
(1) 이 기준의 요구에 따른 증폭지진하중은 지진하중 에 의한 횡력에 시설물 내진설계기준의 초과강도계수를 곱하여 산정한다.
(2) 시스템, 부재 및 접합부(연결부)의 공칭강도는 이 장에서 특별히 변경하지 않는 한 KDS 14 31 05부터 KDS 14 31 55까지에서 제시된 값을 적용한다.
1.8 설계도서
1.8.1 구조설계 도면
(1) 구조설계 도면 및 시방서에는 수행해야 하는 작업을 표기해야 하고, KDS 14 31 05부터 KDS 14 31 55까지에서 요구하는 내용과 함께 아래의 항목 중 관련 있는 사항이 포함되어야 한다.
① 지진력저항시스템의 지정
② 지진력저항시스템에 속하는 부재 및 접합부의 지정
③ 접합부의 형상
④ 접합재의 규격 및 크기
⑤ 임계용접부의 위치
⑥ 만약 구조물이 마감재로 보호되지 않거나 10℃ 이상으로 유지되지 않을 경우의 강구조의 최저 예상 서비스온도
⑦ 보호영역의 크기 및 위치
⑧ 비탄성회전거동을 수용할 수 있도록 상세를 갖추어야 하는 거셋플레이트의 위치
⑨ 부록에 명기한 용접 요구사항
1.8.2 제작도면
(1) 제작도면에는 KDS 14 31 05부터 KDS 14 31 55까지에서 요구하는 항목과 함께 다음의 사항 가운데 관련되는 항목을 포함해야 한다.
① 지진력저항시스템을 구성하는 부재 및 접합부의 지정
② 접합부 재료규격
③ 임계용접부의 위치
④ 보호영역의 위치 및 크기
⑤ 비탄성거동의 수용이 요구되는 거셋플레이트의 축적에 따른 도면
⑥ 부록에 명기한 용접 요구사항
1.8.3 설치도면
(1) 설치도면에는 KDS 14 31 05부터 KDS 14 31 55까지에서 요구하는 항목과 함께 다음의 사항 가운데 관련되는 항목을 포함해야 한다.
3.1 재료규격
(1) 지진력 저항시스템에 속하는 구조용 강재는 KDS 14 31 05(3)의 재료에 관한 요구조건을 만족해야 한다.
(2) 강구조 건축물의 특수모멘트골조, 중간모멘트골조, 특수중심가새골조, 편심가새골조, 좌굴방지가새골조 및 특수강판전단벽에서는 내진성이 뛰어난 강재인 SN 및 SHN강 또는 TMC강을 사용해야 한다. 단 국가공인기관에 의한 실험결과나 다른 합리적 기준에 의해 강재의 적합성을 입증할 수 있는 경우에는 KDS 14 31 05의 표 3.1-1에 등록된 구조용 압연강재를 사용할 수 있다. 앞에 언급하지 않은 지진력저항시스템에 대해서는 KDS 14 31 05의 표 3.1-1에 등록된 구조용 압연강재를 사용할 수 있다.
(3) 좌굴방지가새에 사용되는 여타의 강재 및 강재에 속하지 않는 재료는 4.9와 부록 C.3의 요건을 만족할 경우 사용할 수 있다.
3.2 부재 및 접합부 소요강도의 결정을 위한 재료적 특성
(1) 이 장의 규정에 의해 각 요소(부재 또는 접합부)의 소요강도를 산정할 경우, 그 강도는 연결되는 부재의 예상항복강도 를 기준으로 산정한다. 단, 는 연결부재의 항복강도이고 는 예상항복강도 대 항복강도의 비이다.
(2) 요소의 설계강도 는 소요강도 이상이 되어야 한다. 소요강도가 동일부재에서 산정되고, 파단 및 항복한계상태에 대한 공칭강도 을 계산할 때에는 공칭값인 와 대신에 예상인장강도 와 예상항복강도 를 사용할 수 있다.
(3) 여러 강재의 및 값은 표 3.2-1과 같다. 만약 규정된 강재등급에 대한 요구조건에 따라서 비슷한 재질 및 크기의 표본에 대해 수행된 실험으로 결정된 값이라면 다른 및 값을 사용할 수 있다.
표 3.2-1 강재의 종류별 및 값

적용

구조용 압연형강

및 냉간가공재

KS D 3503 SS275

KS D 3530 SSC275

KS D 3558 SWH275

KS D 3632 SNT275, SNT355

1.2

1.2

KS D 3515 SM275, SM355, SM420

KS D 3864 SNRT295E,

SNRT275A,SNRT355A

1.2

1.2

KS D 3861 SN275, SN355

KS D 3866 SHN275, SHN355, SHN460

1.1

1.1

플레이트

KS D 3503 SS275

1.2

1.2

KS D 3515 SM355, SM355TMC,

SM420, SM420TMC,

SM460, SM460TMC,

KS D 3529 SMA275, SMA355

1.2

1.2

KS D 3861 SN275, SN355

KS D 5994 HSA650

1.1

1.1
3.3 후판 단면의 샤르피V노치(CVN)인성 요건
(1) 지진력저항시스템에 사용되는 두께 40 mm 이상의 플랜지를 갖는 압연형강이나, 다음의 용도로 사용되는 두께 40 mm 이상의 강재는 0 ℃에서 최소 27 의 CVN인성을 보유해야 한다.
① 플레이트를 이용한 조립부재.
② 지진하중하에서 비탄성 변형이 예상되는 접합 플레이트; 비탄성거동이 예상되는 접합 플레이트의 예로서는, 가새의 면외좌굴을 허용하여 힌지로서 기능하도록 의도한 거셋플레이트, 모멘트접합부의 볼트 플랜지플레이트, 볼트 모멘트접합부의 엔드플레이트, 그리고 핀으로 설계된 기둥주각부의 베이스플레이트 등을 들 수 있다.
③ 좌굴방지가새의 강재 코어
4.1 부재
4.1.1 범위
(1) 지진력저항시스템의 부재는 KDS 14 31 05부터 KDS 14 31 55까지의 규정과 이 기준의 규정을 따른다.
(2) 지진력저항시스템에 속하지 않는 기둥은 4.1.4.2를 참조한다.
4.1.2 국부좌굴에 대한 단면의 분류
4.1.2.1 조밀단면
(1) 이 기준에 의해 조밀단면이 요구될 때, 지진력저항시스템의 부재는 웨브와 연속적으로 접합된 플랜지로 이루어져야 하며, 압축 및 휨요소의 판폭두께비 은 KDS 14 31 10 표 4.2-2의 한계값을 초과해서는 안 된다.
4.1.2.2 내진 조밀단면
표 4.1-1 압축 및 휨요소에 대한 판폭두께비 상한 값

요소 설명

판폭

두께비

판폭두께비 상한값

(내진조밀)

자

유

돌

출

판

휨을 받는 압연 및 조립 H형강의 플랜지[a], [c], [e], [f]

균등압축을 받는 압연 및 조립 H형강의 플랜지[b], [f]

균등압축을 받는 압연 및 조립 H형강의 플랜지[d]

ㄷ형강의 플랜지, 연속으로 접합된 앵글의 다리, 가새 플랜지의 균등압축[c]

H파일 단면의 플랜지의 균등압축

평강

단일 앵글의 다리, 끼움판을 갖는 더블 앵글의 다리, T형강의 플랜지의 균등압축

균일압축을 받는 T형강 스템

양

연

지

지

판

달리 지정되지 않는 한 특수 모멘트골조 보의(휨에 의한 압축을 받는) 웨브

휨에 의한 압축 또는 휨과 압축의 조합력을

받는 웨브[a], [c], [f], [g], [h]

[i]

[i]

축력에 의한 압축, 축력과 휨에 의한 압축, 또는 휨에 의한 압축을 받는 원형강관[c]

축력에 의한 압축, 축력과 휨에 의한 압축, 또는 휨에 의한 압축을 받는 직사각형 강관[c]

또는

[a] 4.3의 특수모멘트골조, 4.10의 특수강판전단벽의 보에 요구됨.

[b] 식 (4.3.5-1)의 비가 2.0 이하인 경우 4.3의 특수모멘트골조 기둥에 요구됨. 식 (4.3.5-1)의 비가 2.0보다 큰 경우, KDS 14 31 10 표 4.2-2의 의 사용을 허용함.

[c] 4.6의 특수중심가새골조의 기둥 및 가새와 4.7의 보통중심가새골조의 가새에 요구됨.

[d] 4.8의 편심가새골조 기둥은 KDS 14 31 10 표 4.2-2의 를 사용하는 것을 허용함.

[e] 4.8의 편심가새골조의 링크에 대한 요구조건; 단, 링크길이가 이하인 플랜지의 경우 KDS 14 31 10 표 4.2-2의 을 사용하는 것을 허용함.

[f] 4.9의 좌굴방지가새골조의 보와 기둥에 대한 요구조건

[g] 4.10의 특수강판전단벽 기둥에 대한 요구조건

[h] 4.8의 편심가새골조의 기둥; 링크길이가 이하인 편심가새골조의 웨브에 대해서는, 아래의 를 사용하는 것을 허용함.

, , ,

[i] (여기서, : 소요압축강도 (N), : 압축항복강도 (N), =0.90)
(1) 이 기준에 의해 내진 조밀단면이 요구될 때, 지진력저항시스템의 부재는 웨브와 연속적으로 접합된 플랜지로 이루어져야 하며, 압축 및 휨요소의 판폭두께비는 이의 한계 판폭두께비 를 초과해서는 안 된다.(표 4.1-1 참조)
4.1.3 기둥의 강도
증폭지진하중을 고려하지 않은 상태에서 인 조건에 있으면, 다음의 요구조건을 만족해야 한다.
: 기둥의 공칭압축강도 (N)
: 기둥의 소요압축강도 (N)
(1) 강구조물의 소요압축강도 및 인장강도는 모멘트의 영향은 무시하고 증폭지진하중을 포함한 시설물 기준에 의해 산정한다.
(2) 소요압축강도 및 인장강도는 아래의 값 중 어느 것도 초과할 필요는 없다.
① 가새요소 또는 연결된 보의 공칭강도에 를 곱하여 산정되는 기둥으로의 최대 전달하중
② 전도인발에 대한 기초의 저항력으로 결정되는 한계값
4.1.4 기둥의 이음
4.1.4.1 일반규정
(1) 지진력저항시스템의 기둥이음부의 소요강도는 4.1.3, 4.3.8, 4.4.8, 4.5.8, 4.6.4, 4.9.4.3의 규정을 고려해야 하고 기둥의 소요강도와 같도록 한다.
(2) 또한 증폭지진하중이 포함된 시설물 기준의 하중조합을 적용했을 때 인장응력을 받는 것으로 계산된 기둥의 용접 이음부는 다음의 조건을 모두 만족해야 한다.
① 부분용입 그루브용접이음을 사용한다면, 설계강도는 적어도 소요강도의 200% 이상이 되어야 한다.
② 각 플랜지이음부의 설계강도는 적어도 이상이 되어야 한다. 여기서, 는 기둥부재의 예상 항복응력이고 는 연결된 기둥 가운데 작은 기둥의 플랜지면적이다.
(3) 부분용입 그루브용접을 사용한 기둥이음에서 플랜지와 웨브의 두께와 폭의 변화가 발생할 때, 면을 경사지게 처리하지 않아도 된다.
(4) 기둥 웨브의 이음은 전체가 볼트, 아니면 용접으로 하거나, 또는 한 쪽 기둥은 용접하고 다른 한 쪽은 볼트로 접합할 수 있다. 모멘트골조에서 볼트이음을 사용할 경우, 플레이트 또는 ㄷ형강을 기둥 웨브 양쪽에 사용한다.
(5) 필릿용접 또는 부분용입 그루브용접으로 된 기둥이음부의 중심선은 보-기둥 접합부로부터 1.2 m 혹은 그 이상 이격시켜야 한다. 보-기둥 접합부 사이의 기둥의 순높이가 2.4 m 보다 작을 때, 기둥이음은 순높이의 중간에 위치해야 한다.
4.1.4.2 지진력저항시스템이 아닌 기둥
지진력저항시스템의 부재에 속하지 않는 기둥이음은 다음 사항을 만족해야 한다.
(1) 이음은 보-기둥 접합부로부터 1.2 m 이상 이격시켜야 한다. 보-기둥 접합부 사이의 기둥의 순높이가 2.4 m보다 작을 때, 기둥이음은 순높이의 중간에 위치해야 한다.
(2) 기둥의 양 직각축 모두에 대한 기둥이음의 소요전단강도는 가 되어야 한다. 여기서 는 해당되는 방향의 기둥단면들 중 작은 공칭소성휨강도이며, 는 층고이다.
4.1.5 기둥주각부
(1) 기둥주각부의 소요강도는 4.1.5.1, 4.1.5.2 및 4.1.5.3에 따라 계산한다.
(2) 앵커볼트의 설계강도는 KDS 14 31 25(4.1.9) 를 따라 산정한다.
(3) 기둥주각부 하부 콘크리트의 설계강도는 KDS 14 20 70을 따라 산정한다.
4.1.5.1 소요압축강도
(1) 기둥주각부의 소요압축강도는 기둥주각부에 접합된 모든 강재요소 소요강도의 수직성분의 합으로 산정한다.
4.1.5.2 소요전단강도
기둥주각부의 소요전단강도는 기둥주각부에 접합된 모든 강재요소 소요강도의 수평성분의 합으로 하되 다음과 같이 산정한다.
(1) 대각가새의 경우, 수평성분은 지진력 저항시스템의 가새접합부의 소요강도로부터 산정한다.
(2) 기둥의 경우, 수평성분은 아래의 2가지 가운데 작은 값 이상이 되어야 한다.
① 기둥의 . 여기서, 는 층고로서 바닥골조의 중심선 사이의 거리 또는 각층 바닥 상부간 거리로 취할 수 있다(mm).
② 증폭지진하중을 포함한 시설물 기준의 하중조합을 사용하여 계산한 전단력
4.1.5.3 소요휨강도
기둥주각부의 소요휨강도는 기둥주각부에 접합된 모든 강재요소 소요강도의 합으로 하되 다음과 같이 산정한다.
(1) 대각가새의 경우, 소요휨강도는 지진력저항시스템의 가새접합부의 소요강도 이상이어야 한다.
(2) 기둥의 경우, 소요휨강도는 아래의 2가지 가운데 작은 값 이상이 되어야 한다.
① 기둥의
② 증폭지진하중을 포함한 시설물 기준의 하중조합을 사용하여 계산한 모멘트
4.1.6 H형강 말뚝
4.1.6.1 H형강 말뚝의 설계
(1) H형강 말뚝의 설계는 조합응력을 받는 부재의 설계와 관련된 KDS 14 31 10(4.4)를 따른다. H형강 말뚝은 4.1.2.2의 요구조건에 부합해야 한다.
4.1.6.2 경사 H형강 말뚝
(1) 경사말뚝 및 수직말뚝을 하나의 군말뚝(무리말뚝)으로서 사용할 경우, 수직말뚝은 고정하중과 활하중에 의한 조합효과에 대해 지지할 수 있도록 설계하며, 경사말뚝에 하중을 분담해서는 안 된다.
4.1.6.3 H형강 말뚝의 인장력
(1) 각 말뚝의 인장력은 말뚝 매립부의 전단키, 보강근 혹은 스터드처럼 기계적인 방법에 의해서 말뚝캡에 전달해야 한다. 말뚝캡의 바로 아래에, 적어도 말뚝단면 높이 정도가 되는 길이부분에는 부착 및 용접을 금한다.
4.2 접합부(연결부)
4.2.1 범위
(1) 지진력저항시스템에 속한 접합부(연결부), 조인트 및 파스너의 설계는 KDS 14 31 25(4)를 따르고 아울러 이 장의 추가사항을 따르도록 한다.
(2) 지진력 저항시스템을 구성하는 부재의 접합부(연결부) 설계는 접합부(연결부)나 부재의 연성한계상태가 지배한계상태가 되도록 해야 한다.
4.2.2 볼트 조인트
(1) 모든 볼트는 고장력볼트를 사용해야 하고, 마찰면의 조건은 미끄럼 한계상태에 대한 KDS 14 31 25(4.1.3.6) 의 표면조건을 만족해야 한다.
(2) 볼트는 표준구멍 또는 응력의 작용방향이 슬롯의 길이방향과 직각인 짧은 슬롯구멍에 설치해야 한다. 대각가새의 경우, 접합부(연결부)를 미끄럼 한계상태에 대해 설계할 때는 큰 구멍의 사용이 가능하지만 큰 구멍은 한쪽 판에만 존재해야 한다. 부록 C.1의 절차에 따라 인증된 경우 또는 부록 C.2 또는 C.3의 실험에 따라 인증된 것이라면, 다른 형식의 구멍도 사용할 수 있다.
(3) 표준구멍을 사용한 볼트이음부의 설계전단강도는 KDS 14 31 25(4)에 따라 지압형식 연결부로 검토한다. 단, 볼트구멍의 공칭지압강도는 를 초과할 수 없다.
(4) 엔드플레이트 모멘트접합부의 표면은 미끄럼저항에 대해 시험을 거치지 않은 코팅이나 표준표면보다 작은 미끄럼계수를 갖는 코팅도 사용할 수 있다.
(5) 볼트와 용접이 조인트에서 응력을 분담하거나 또는 한 접합부(연결부)에서 같은 응력성분을 분담하도록 설계할 수 없다. 가새의 압축력과 같은 부재력은 접합부(연결부)에서 1가지 형식의 조인트(즉, 전체를 볼트 조인트 또는 전체를 용접 조인트)에 의해 지지되어야 한다. 용접에 의해 지지되는 응력과 직각방향의 응력을 볼트가 지지하는 경우(용접 플랜지는 모멘트를 전달하고 볼트 웨브는 전단력을 전달하는 모멘트접합부 같은 경우)는 응력을 분담하는 경우에 해당하지 않는다.
4.2.3 용접 조인트
(1) 용접은 용접부가 적절한 성능을 갖도록 인증한 용접절차서에 의해 시행한다. 용접절차서 상의 용접변수들은 용입재를 만드는 제조자에 의해서 설정된 용접변수들 내에서 결정함을 원칙으로 한다. 강구조 건축물의 경우, 용접은 부록 C.4의 용접규정에 따라서 시행하도록 한다.
4.2.3.1 일반 요건
(1) 지진력 저항시스템의 부재 및 접합부(연결부)에 사용되는 모든 용접은 지진 시에 예측한 성능을 나타내기에 충분한 CVN인성을 가져야 한다.
(2) 이 CVN인성에 대한 요구조건은 이 기준에서 요구되는 다른 경우에도 동일하게 적용된다.
4.2.3.2 임계용접부
(1) 임계용접부로 지정된 곳의 용접은 용접 제조자의 보증 또는 표준시험법에 의해 -30℃에서 28 J 이상의 CVN인성 값을 지닌 용입재를 사용한다.
(2) 이 기준에서 임계용접부로 지정하지는 않았지만, 임계용접부의 지정이 합당한 용접부가 있을 수가 있다. 이런 경우는 비탄성 변형도 및 파괴가 유발하는 결과를 감안하여 판단한다.
(3) 지진력저항시스템에서 기둥이음에 사용된 완전용입 그루브용접을 임계용접부로 지정하였다면, 기둥과 베이스플레이트의 완전용입 그루브용접부도 기둥이음과 마찬가지로 임계용접부로 고려해야 한다.
(4) 특수 및 중간 모멘트골조에서, 임계용접부로 지정되어야 하는 완전용입 그루브용접에는 다음의 경우를 포함한다.
① 보플랜지와 기둥의 용접
② 단일전단플레이트와 기둥의 용접
③ 보웨브와 기둥의 용접
④ 기둥이음부의 용접(기둥주각부를 포함)
(5) 보통모멘트골조의 경우 4.2.3.2(4)의 ①, ② 및 ③과 관련된 완전용입 그루브용접부가 전형적인 임계용접부의 예가 된다.
(6) 편심가새골조의 경우는, 링크보와 기둥 사이의 완전용입 그루브용접부가 임계용접부에 해당된다. 또 다른 임계용접부의 예로는, 조립 편심가새골조의 링크보에서 웨브 플레이트와 플랜지 플레이트를 연결하는 용접 그리고 완전용입 그루브용접을 사용하는 기둥이음부가 있다.
4.2.4 보호영역
이 기준에 의해서 보호영역이라 규정된 곳에서는 아래의 조건을 따라야 한다.
(1) 보호영역 안에서 가용접, 가설작업, 가우징 및 열절단 등에 의해 발생한 노치나 결함은 책임구조기술자의 지시에 따라 보수한다.
(2) 데크의 정착을 위한 아크점용접을 허용한다.
(3) 건물 외곽부의 앵글, 건물의 외피, 칸막이, 덕트 및 파이프, 그리고 기타 구조물의 부착을 위한 용접, 볼트, 스크류, 그리고 기타 접합물은 보호영역 내에 사용할 수 없다.
(4) 부록 C.1의 인증절차 또는 부록 C.2의 접합부 성능인증시험에 근거할 경우는 용접 전단스터드 및 다른 접합을 보호영역 내에 허용할 수 있다.
(5) 보호영역 밖에서, 부재를 관통하는 접합이 사용될 때, 예상모멘트에 근거한 계산을 통해서 순단면의 적합성을 입증할 수 있어야만 한다.
4.2.5 연속판 및 보강재
(1) 압연형강의 웨브에 설치된 연속판 및 수직보강재의 모서리는 아래 설명대로 클립한다.
① 웨브 방향의 클립치수는 압연형강의 치수보다 38 mm 이상 되도록 한다.
② 플랜지 방향의 클립치수는 치수보다 13 mm를 초과하지 않도록 한다. 플랜지 및 웨브의 단부용접이 수월하게 시공될 수 있도록 클립의 상세를 만들어야 한다.
③ 원형 클립을 사용하는 경우 클립의 최소반경은 13 mm 이상 이어야 한다.
(2) 책임구조기술자가 허용하지 않으면, 기둥 웨브와 기둥 플랜지의 교차점에 인접한 용접단부에서의 연속판 용접에 엔드탭을 사용할 수 없다. 책임구조기술자가 엔드탭을 제거할 것을 요구하지 않으면, 이 위치의 엔드탭은 제거하지 않는다.
4.3 특수모멘트골조
(1) 특수모멘트골조는 설계용 지진동이 유발한 외력을 받을 때 상당한 비탄성 변형을 수용할 수 있는 골조를 지칭하며 이 절의 규정을 만족하도록 설계한다.
4.3.1 보-기둥 접합부
4.3.1.1 요구사항
(1) 지진력저항시스템에 속한 보-기둥 접합부는 다음의 세 가지 조건을 만족해야 한다.
① 접합부는 최소 0.04 rad의 층간변위각을 발휘할 수 있어야 한다.
② 기둥외주면에서 결정되는 접합부의 계측휨강도는 0.04 rad의 층간변위에서 적어도 보 의 80% 이상을 유지해야 한다.
③ 접합부의 소요전단강도는 다음의 지진하중효과 에 의해 산정한다.
(4.3.1.1-1)
여기서, : 항복강도()에 대한 예상항복응력의 비
: 소성모멘트
: 보 소성힌지 사이의 거리
(2) 위에 언급된 요구조건을 만족시키는 외에도, 접합부 자체의 변형에 의해 발생할 수 있는 추가 횡변위까지도 구조물이 수용할 수 있음을 설계과정에서 입증해야 한다. 이 경우 2차 효과를 포함한 골조전체의 안정성해석을 해야 한다.
4.3.1.2 성능입증
(1) 4.3.1.1에서 요구하는 지진력저항시스템의 보-기둥 접합부의 성능요건은 다음의 1가지 방법에 의해 입증되어야 한다.
① 부록 C.1의 특수모멘트골조용 인증접합부를 사용
② 부록 C.2의 접합부성능인증 시험절차에 의해 얻어진 시험결과를 제시한다. 최소 2개의 반복재하실험결과를 제시해야 하며 다음 2가지 중 하나에 근거를 둘 수 있다.
가. 연구논문 또는 신뢰할 만한 연구보고서의 실험결과, 또는 해당 프로젝트의 조건과 유사한 타 프로젝트를 위해 부록 C.2의 제한조건을 준수하여 수행된 실험결과
나. 해당 프로젝트를 위해 부재사이즈, 재료강도, 접합조건, 시공과정 등을 반영하여 부록 C.2의 접합부성능인증 시험절차에 의한 실험결과
4.3.1.3 용접
(1) 부록 C.1의 인증접합부에서 예외로 인정하거나 부록 C.2의 접합부성능인증시험에 의해 별도로 결정된 경우를 제외하고는 보플랜지, 전단플레이트 그리고 보웨브와 기둥 사이의 완전용입용접부는 4.2.3.2에서 기술한 임계용접부로 고려한다.
(2) 임계용접부의 지정을 위해서는, 이 조항의 일반적인 규정 대신에 특정접합부의 시험관련 기준이 우선되어야 한다. 즉 이 조항이 특정용접부를 임계용접부라 지정하였어도, 좀 더 구체적인 기준이나 시험에서 이를 지정하지 않으면 구체적 기준이나 시험이 우선한다. 마찬가지로 이 조항에서 지정치 않은 부위를 구체적 기준이나 시험에서는 임계용접부로 지정할 수 있다.
4.3.1.4 보호영역
(1) 비탄성 변형이 발생하는 보의 양단 부분은 보호영역으로서 이 영역은 4.2.4의 요구조건을 만족해야 한다. 보호영역의 범위는 부록 C.1의 인증접합부에 따르거나 또는 부록 C.2의 접합부성능시험에서 결정된 부분을 따른다.
(2) 특수 모멘트골조의 보 소성힌지 영역은 보호영역으로 고려해야 한다. 보의 소성힌지영역의 범위는 4.3.1.2에 규정한 접합부의 성능인증요소의 하나로서 제시되어야 한다. 일반적으로, 비보강 접합부의 보호영역은 기둥 외주면에서부터 소성힌지점을 지나 보 높이의 1/2 지점까지 확장된 범위가 된다.
4.3.2 보-기둥 접합부 패널존(보웨브와 기둥 웨브가 평행한 경우)
4.3.2.1 전단강도
(1) 패널존의 소요두께는 성능인증에 사용된 시험체의 접합부 또는 인증접합부의 패널존 설계에 사용된 방법에 따라 산정한다. 패널존의 최소소요전단강도는 소성힌지점에서의 예상모멘트를 기둥 외주면으로 외사하여 구한 모멘트의 합으로부터 산정한다. 패널존의 설계전단강도는 이다(여기서, ). 그리고 공칭전단강도는 전단항복 한계상태에 해당되는 강도로서 KDS 14 31 25(4.1.10.6) 의 규정에 의하여 산정한다.
4.3.2.2 패널존의 두께
(1) 기둥 웨브와 패널존 보강판 각각은 다음의 기준을 만족해야 한다:
(4.3.2.2-1)
여기서, : 기둥 웨브 또는 패널존 보강판의 두께 (mm)
: 접합부에 연결된 보 중 보다 깊은 보의 (mm)
: 기둥 플랜지 사이의 패널존의 폭 (mm)
(2) 만일 기둥 웨브와 패널존 보강판을 플러그용접에 의해 접합해서 국부좌굴이 방지되도록 하면 기둥 웨브와 패널존 두께의 총합이 식 (4.3.2.2-1)을 만족하면 된다.
4.3.2.3 패널존 보강판
(1) 기둥 웨브의 두께가 식 (4.3.2.2-1)을 만족시키지 못할 경우에는 패널존 보강판을 기둥 웨브에 직접 적용해야 한다. 그렇지 않은 경우에는 패널존 보강판을 기둥 웨브와 떨어져 배치하는 것도 가능하다.
① 기둥 웨브에 붙은 보강판
보강판은 보강판 전체두께의 강도가 발현되도록 완전용입용접이나 필릿용접을 사용해서 기둥 플랜지에 용접한다. 연속판이 없는 경우, 보강판과 기둥 웨브가 식 (4.3.2.2-1)을 만족시키지 못하면 보강판을 통한 하중전달을 고려하여 보강판의 상하변을 모살용접한다.
② 기둥 웨브와 떨어진 보강판
보강판은 보강판 전체두께의 강도가 발현되도록 완전용입용접이나 필릿용접을 사용해서 기둥 플랜지에 용접한다. 보강판은 보플랜지 끝단과 기둥중심선 간 거리의 1/3∼2/3에 위치하여야 하며, 좌우 대칭으로 배치한다.
③ 연속판이 있는 보강판
보강판은 연속판을 통한 하중전달을 고려하여 연속판에 용접한다.
④ 연속판이 없는 보강판
연속판이 없는 경우 보강판을 접합부에 연결된 보 중 보다 깊은 보의 위 아래로 최소 150 mm 연장해야 한다.
4.3.3 보와 기둥의 구조제한
(1) 아래의 사항과 더불어 4.1.1의 요구사항을 만족해야 한다.
4.3.3.1 판폭두께비 제한
(1) 실험에 의해 별도로 입증되지 않는 한, 보와 기둥 부재들은 4.1.2.2의 요구사항을 만족해야 한다.
4.3.3.2 보플랜지
(1) 소성힌지영역에서의 급격한 보플랜지 단면의 변화는 허용하지 않는다. 드릴로 보플랜지를 천공하거나 혹은 플랜지폭을 절취하는 것은 실험이나 인증을 통해 안정적으로 소성힌지가 발현될 수 있음을 입증한 후에 허용한다. 그 형상은 부록 C.1의 절차를 만족한 접합부, 또는 부록 C.2에 따른 접합부성능인증 실험절차를 통과한 접합부의 형상과 일관성을 유지해야 한다.
4.3.4 연속판
(1) 연속판은 부록 C.1의 절차를 만족한 접합부, 또는 부록 C.2에 따른 접합부성능인증 실험절차를 통과한 접합부의 연속판과 일관성을 유지하도록 한다.
4.3.5 기둥-보의 모멘트비
(1) 보-기둥 접합부에서는 다음의 관계식을 만족해야 한다.
(4.3.5-1)
여기서, : 보와 기둥의 중심선의 교점에서의 접합부 상하 기둥의 모멘트들의 합. 접합부 상하 기둥의 공칭휨강도를 기둥의 축력을 감안하여 감소시킨 후, 보중심선으로 외사하여 합산하며(헌치가 있을 경우는 이의 존재를 고려함) 다음과 같이 계산할 수 있다: . 만약 양측 보의 중심선이 일치하지 않을 경우에는 두 중심선의 중간선을 기준으로 사용한다.
: 보와 기둥의 중심선의 교점에서의 보 모멘트들의 합. 보 소성힌지부에서의 예상 보 휨강도를 기둥중심선으로 외사하여 합산하며 다음과 같이 계산할 수 있다.
. 대안으로서는 부록 C.1의 절차를 만족한 접합부, 또는 부록 C.2에 따른 접합부성능인증 실험절차를 통과한 접합부의 자료를 기준으로 산정할 수 있다. 만약 보단면 감소부를 갖는 접합부라면, 의 계산에 있어서 를 로 대체하여 구한다.
여기서, : 기둥의 총단면적 (mm2)
: 소요압축강도(압축을 양의 부호로 고려) ()
: 보의 소성단면계수 (mm3)
: 기둥의 소성단면계수 (mm3)
: 보단면 감소부의 최소소성단면계수 (mm3)
(2) 다만, 위의 요건은 다음의 2조건 중 하나가 만족될 경우 따르지 않아도 된다.
① 증폭지진하중을 제외한 나머지 모든 하중조합에 대해 를 만족하고 다음의 2가지 가운데 하나를 만족하는 기둥
가. 단층건물의 기둥이나 다층건물의 최상층부 기둥
나. 다음의 기둥
(가) 해당 층에서 규정적용이 면제되는 기둥들의 설계전단강도의 합이 그 층의 모든 모멘트골조기둥의 설계전단강도 총합의 20% 이하이면서 또한,
(나) 각 모멘트골조 기둥열에 위치한 규정적용이 면제된 기둥의 설계전단강도의 합이, 모든 모멘트골조 기둥의 설계전단강도의 33%보다 작을 경우. 위의 면제규정을 적용함에 있어, 기둥열은 다음과 같이 정의한다. 기둥들이 일직선으로 연결되거나, 기둥열에 직각인 평면치수의 10% 폭 내에 위치하는 일군의 평행한 기둥선으로 정의한다.
여기서, ()
: 소요압축강도 ()
② 위 층보다 설계전단강도 대 소요전단강도의 비가 50% 이상 큰 기둥
4.3.6 보-기둥 접합부의 횡지지
4.3.6.1 횡지지된 접합부
(1) 보웨브와 기둥 웨브가 동일 평면상에 있고 기둥의 패널존 외부가 탄성상태를 유지한다면, 보-기둥 접합부의 기둥 플랜지는 보의 상부플랜지 위치에서만 횡지지를 요구한다.
(2) 식 (4.3.5-1)을 사용하여 계산한 비가 2.0보다 크다면 기둥은 탄성상태를 유지하는 것으로 가정할 수 있다.
(3) 만약 패널존 외부의 기둥이 탄성상태에 있지 않다면 다음의 규정을 만족해야 한다.
① 보의 상하플랜지 위치 모두에서 기둥 플랜지는 직접 혹은 간접적으로 횡지지를 해야 한다. 기둥 플랜지의 직접 횡지지는 횡좌굴 방지를 위해 기둥 플랜지의 적합한 위치에 부착된 가새나 기타 부재, 데크 또는 슬래브를 통해 이룬다. 간접 횡지지는 기둥 플랜지에 직접 부착되지는 않지만 기둥 웨브나 보강재 플레이트를 통해 작용하는 부재나 접합부의 강성에 의한 횡지지를 지칭한다.
② 기둥 플랜지 각각의 횡지지 가새의 소요강도는 보플랜지강도 의 2%에 대해 설계한다.
4.3.6.2 횡지지되지 않은 접합부
횡지지되지 않은 보-기둥 접합부를 갖는 내진골조의 기둥은, 인접한 횡지지간의 거리를 기둥의 좌굴길이로 사용하여, KDS 14 31 10(4.4)에 의해 설계를 하며 다음의 사항을 반영한다.
(1) 기둥의 소요강도는 KDS 14 31 05(1.7)에 따라 적절한 하중조합을 사용하되, 지진하중 는 다음 2가지 중 작은 값을 택한다.
① 증폭지진하중
② 보의 설계휨강도 또는 패널존의 설계전단강도를 기반으로 계산된 골조설계강도의 125%
(2) 기둥의 세장비 은 60을 넘지 않도록 한다.
(3) 내진골조에 직각인 방향의 기둥의 소요휨강도는 4.3.6.1(3)②의 보플랜지 횡지지력이 유발한 모멘트와 이로 인한 기둥 플랜지 변형에 의한 2차 효과를 고려하여 산정한다.
4.3.7 보의 횡지지
(1) 보의 상하플랜지는 모두 이하로 횡지지해야 한다. 횡지지재는 KDS 14 31 10(식 (4.5-7)과 식 (4.5-8))을 만족해야 한다. 여기서 그리고 을 사용한다.
(2) 집중하중점이나 단면이 변하는 위치에는 추가로 횡지지를 설치한다.
(3) 횡지지재의 설치위치는 부록에 따른 접합부의 조건과 일관성을 유지하도록 한다.
4.3.8 기둥의 이음
(1) 기둥의 이음은 4.1.4.1의 규정을 따라야 한다.
(2) 그루브용접을 사용할 경우는 4.2.3.2에 부합되게 완전용입용접으로 해야 한다. 용접탭은 제거토록 한다.
(3) 만약 그루브용접이 사용되지 않을 경우에는, 이음부의 소요강도는 적어도 작은 쪽 기둥의 휨강도 이상이어야 한다. 기둥 웨브 이음의 소요전단강도는 적어도 이상이어야 한다. 여기서, 는 이음부의 상하에 위치한 기둥의 공칭소성휨강도의 합이다.
(4) 적절한 응력집중계수 또는 파괴역학의 응력집중계수를 고려하여 산정된 기둥이음부의 소요강도는 비탄성해석에서 얻어진 이음부 소요강도를 초과할 필요가 없다.
4.4 중간모멘트골조
(1) 중간모멘트골조는 설계용 지진동에 의한 외력을 받을 때 제한된 크기의 비탄성 변형을 수용할 수 있는 골조를 지칭하며 이 절의 규정을 만족하도록 설계한다.
4.4.1 보-기둥 접합부
4.4.1.1 요구사항
지진력저항시스템에 속한 보-기둥 접합부는 다음의 조건을 제외하고는 4.3.1.1의 요구조건을 만족해야 한다.
(1) 접합부는 최소 0.02 의 층간변위각을 발휘할 수 있어야 한다.
(2) 기둥외주면에서 결정되는 접합부의 계측휨강도는 0.02 의 층간변위각에서 적어도 보 의 80% 이상을 유지해야 한다.
(3) 접합부의 소요전단강도는 4.3.1.1에 따라 산정하되, 해석에 의하여 입증된 경우에는 보다 작은 값을 적용할 수 있다. 소요전단강도는 증폭지진하중을 사용한 시설물 기준의 적절한 하중조합을 이용하여 산정된 전단력을 초과할 필요는 없다.
4.4.1.2 성능입증
(1) 4.4.2.1에서 요구하는 지진력저항시스템의 보-기둥 접합부의 성능요건은 다음의 1가지 방법에 의해 입증되어야 한다.
① 보플랜지를 완전용입용접으로 접합하고 보의 웨브는 용접 또는 고장력볼트로서 접합한 접합부로서 보의 춤이 750 mm를 초과하지 않으면 중간모멘트골조의 접합부로서 인정할 수 있다.
② 부록 C.1의 중간모멘트골조용 인증접합부를 사용
③ 부록 C.2의 접합부성능인증 시험절차에 의해 얻어진 시험결과를 제시한다. 최소 2개의 반복재하실험결과를 제시해야 하며 다음 2가지 중 하나에 근거를 둘 수 있다.
4.4.1.3 용접
4.4.1.4 보호영역
(1) 비탄성 변형이 발생하는 보의 양단부분은 보호영역으로서 이 영역은 4.2.4의 요구조건을 만족해야 한다. 보호영역의 범위는 부록 C.1의 인증접합부에 따르거나 또는 부록 C.2의 접합부성능시험에서 결정된 부분을 따른다.
(2) 중간모멘트골조의 보 소성힌지 영역은 보호영역으로 고려되어야 한다. 일반적으로, 비보강 접합부의 보호영역은 기둥 외주면에서부터 소성힌지점을 지나 보 높이의 1/2지점까지 확장된 범위가 된다.
4.4.2 보-기둥 접합부 패널존 (보웨브와 기둥 웨브가 평행한 경우)
(1) KDS 14 31 05에서 KDS 14 31 55까지에 언급된 사항 외에는 부가적인 요구사항은 없다.
4.4.3 보 및 기둥의 구조제한
4.4.3.1 판폭두께비 제한
(1) 실험에 의해 별도로 입증되지 않는 한, 보와 기둥부재들은 4.1.2.1의 요구사항을 만족해야 한다.
4.4.3.2 보플랜지
(1) 소성힌지 영역에서의 급격한 보플랜지 단면의 변화는 허용하지 않는다. 드릴로서 보플랜지를 천공하거나 플랜지폭을 절취하는 것은 실험이나 인증을 통해 안정적으로 소성힌지가 발현될 수 있음을 입증한 후에 허용한다. 그 형상은 부록 C.1의 절차를 만족한 접합부 또는 부록 C.2에 따른 접합부성능인증실험절차를 통과한 접합부의 형상과 일관성을 유지해야 한다.
4.4.4 연속판
(1) 연속판의 두께는 편측 접합부에서는 접합된 보플랜지 두께의 1/2 이상, 양측 접합부에서는 접합된 보플랜지 두께 이상으로 하거나, 부록 C.1의 절차를 만족한 접합부 또는 부록 C.2에 따른 접합부성능인증실험절차를 통과한 접합부의 연속판과 일관성을 유지하도록 한다.
4.4.5 기둥-보의 모멘트비
4.4.6 보-기둥 접합부의 횡지지
4.4.7 보의 횡지지
(1) 보의 상하플랜지 모두 횡지지를 해야 한다. 횡지지간격은 를 넘지 않도록 한다. 횡지지가새는 KDS 14 31 10(식 (4.5-7)과 식 (4.5-8))을 만족해야 한다. 여기서, 그리고 을 사용한다.
(2) 횡지지는 집중하중이 작용하는 부근이나 단면의 변화가 생기는 위치에는 추가적으로 설치해야 한다.
(3) 횡지지의 위치는 부록 C.1의 절차를 만족한 접합부 또는 부록 C.2에 따른 접합부성능인증실험절차를 통과한 접합부의 조건과 일관성을 유지하도록 한다.
4.4.8 기둥의 이음
(1) 기둥의 이음은 4.1.4.1의 규정을 따라야 한다. 그루브용접을 사용할 경우는 4.2.3.2의 기준에 부합되게 완전용입용접으로 해야 한다.
4.5 보통모멘트골조
(1) 보통모멘트골조는 설계지진력이 구조물에 작용할 때 부재와 접합부가 최소한의 비탄성 변형을 수용할 수 있는 골조를 지칭하며 이 절의 규정을 만족하도록 설계한다.
(2) 이 절에서 제시한 4.5.1.1, 4.5.1.3과 4.5.4의 요구사항을 만족하지 않더라도 4.3.1.2와 4.3.4 또는 4.4.2.2와 4.4.4의 요구사항을 만족하는 접합부는 보통모멘트골조에 사용할 수 있다. 중간모멘트골조의 요구사항을 충족하더라도 보의 춤이 750 mm를 초과하는 경우에는 보통모멘트골조로 분류한다.
4.5.1 보-기둥 접합부
(1) 보-기둥 접합부는 용접이나 고장력볼트를 사용해야 하며, 다음 규정에 따라 완전강접 또는 부분강접으로 설계할 수 있다.
4.5.1.1 완전강접 모멘트접합부의 요구사항
(1) 지진력저항시스템에 속한 완전강접 모멘트접합부의 소요휨강도는 보단면에 대한 또는 구조시스템에서 발생할 수 있는 최대모멘트 중 작은 값으로 산정할 수 있으며 다음의 요구사항을 만족해야 한다.
① 용접접근공의 형상은 보플랜지에서의 응력집중이 최소화될 수 있도록 가공한다. 용접접근공의 표면거칠기는 13를 초과하지 않도록 하며, 노치와 가우지가 없어야 한다. 책임구조기술자의 지시에 따라 노치와 가우지를 보수하도록 한다. 엔드플레이트 볼트 모멘트접합부에서 엔드플레이트에 연결되는 보웨브에는 용접접근공을 설치하지 않는다.
② 접합부에서 인장력에 저항하는 양면 부분용입용접과 양면 필릿용접의 소요강도는 연결되는 요소나 부분에 대해서 로 산정한다. 접합부에서 인장력이 작용하는 부분에는 1면 부분용입용접이나 1면 필릿용접을 사용하지 않는다.
(2) 완전강접 모멘트접합부의 소요전단강도 는 다음의 지진하중효과 를 이용하여 산정한다.
(4.5.1.1-1)
(3) 정밀한 해석에 의하여 입증된 경우에는 보다 작은 값을 적용할 수 있다. 소요전단강도는 증폭지진하중을 사용한 시설물 기준의 적절한 하중조합을 이용하여 산정된 전단력을 초과할 필요는 없다.
4.5.1.2 부분강접 모멘트접합부의 요구사항
다음의 요구사항을 만족하는 경우에는 부분강접 모멘트접합부를 사용할 수 있다.
(1) 부분강접 접합부는 4.5.1.1에서 규정된 소요강도에 대하여 설계해야 한다.
(2) 접합부의 공칭휨강도 은 연결되는 보의 의 50% 이상이어야 한다. 단, 1층 구조물의 경우, 접합부의 공칭휨강도 은 연결되는 기둥의 의 50% 이상이어야 한다.
(3) 부분강접 모멘트접합부의 강성과 강도는 전체 골조의 안정성에 미치는 영향을 포함하여 설계에 반영하도록 한다.
(4) 부분강접 모멘트접합부에 대한 는 하중조합에 의한 전단력과 접합부가 저항할 수 있는 최대 단부모멘트로부터 산출된 전단력을 합산하여 산정한다.
4.5.1.3 용접
(1) 보플랜지, 전단플레이트, 그리고 보웨브와 기둥사이의 완전용입용접부는 4.2.3.2에서 기술한 임계용접부로 고려한다.
4.5.2 보-기둥 접합부의 패널존 (보웨브와 기둥 웨브가 나란한 경우)
4.5.3 보와 기둥의 구조제한
(1) 4.1.1 이외의 추가로 요구되는 사항은 없다.
4.5.4 연속판
(1) 완전강접 모멘트접합부에서 보의 플랜지 또는 보-플랜지 연결플레이트를 기둥 플랜지에 직접 용접하는 경우에는 연속판을 설치해야 한다. 또한, 기둥 플랜지의 두께가 다음 조건에 해당하는 경우에도 연속판을 설치해야 한다.
(4.5.4-1)
(4.5.4-2)
(2) 연속판이 필요한 경우 두께는 다음에 따라 산정한다.
① 일방향 접합부(편측 접합부)에서 연속 판두께는 보플랜지 두께의 1/2 이상으로 한다.
② 양방향 접합부(양측 접합부)에서 연속 판두께는 연결되는 보플랜지의 두께 중 큰 것 이상으로 한다.
(3) 기둥 플랜지와 연속판의 용접부는 완전용입용접이나 필릿용접으로 보강된 양면 부분용입용접 또는 양면 필릿용접에 의하여 제작한다. 이러한 용접부의 소요강도는 연속판과 기둥 플랜지의 접촉면에서의 설계강도보다 커야 한다. 연속판과 기둥 웨브의 용접부의 소요강도는 다음 중 가장 작은 값으로 한다.
① 기둥 플랜지와 연속판의 접합부에서 설계강도의 합
② 기둥 웨브와 연속판 접촉면에서의 설계전단강도
③ 기둥패널존의 설계전단강도를 발휘하는 용접의 설계강도
④ 보강재에 의하여 전달되는 실제응력
4.5.5 기둥-보의 모멘트비
별도의 요구사항은 없다.
4.5.6 보-기둥 접합부에서의 횡지지가새
4.5.7 보의 횡지지가새
4.5.8 기둥의 이음부
(1) 기둥의 이음부는 4.1.4의 요구사항에 따른다.
4.6 특수중심가새골조
(1) 특수중심가새골조는 설계지진력이 작용할 때 상당한 비탄성 변형능력을 발휘할 수 있어야 하며 이 절에 기술된 요구사항들을 충족해야 한다.
(2) 인장력만 지지할 수 있는 가새는 4.7의 보통중심가새골조의 설계규정을 적용해야 한다.
4.6.1 가새부재
4.6.1.1 세장비
(1) 가새부재의 세장비는 다음 조건을 만족해야 한다.
(4.6.1.1-1)
(2) 인 가새부재는 기둥의 설계강도가 가새부재의 공칭강도에 를 곱하여 산정한 기둥으로 전달되는 최대하중 이상인 경우에만 허용한다. 기둥의 강도는 비선형해석 또는 전달되는 최대요구강도를 초과할 필요는 없다.
4.6.1.2 소요강도
(1) 가새부재의 유효순단면적이 총단면적보다 작은 경우, 가새부재의 순단면파단 한계상태에 대한 소요인장강도는 다음 중 작은 값보다 커야 한다.
① 의 식으로 산정한 가새부재의 예상인장항복강도
② 해석으로 산정한 시스템에 의해 가새에 전달될 수 있는 최대하중효과
4.6.1.3 횡하중 분배
(1) 동일 가새열에서 각 가새부재의 압축 설계강도가 증폭지진하중을 포함하는 시설물 기준의 하중조합에 의한 소요강도보다 크지 않을 경우에는, 그 가새열에 작용하는 횡하중의 최소 30%, 최대 70%를 인장가새에 의해 저항할 수 있도록 가새부재를 엇갈린 방향으로 배치해야 한다. 여기서 동일 가새열이라 함은 단일 가새열 또는 가새열에 직각방향으로 건물폭의 10% 이하의 오프셋을 갖는 평행한 가새열을 말한다.
4.6.1.4 판폭두께비 제한
(1) 기둥 및 가새부재는 4.1.2.2의 요구사항을 만족해야 한다.
4.6.1.5 조립가새 부재
(1) 단속긴결재 사이의 가새세장비 은 조립가새 부재의 지배세장비의 0.4배 이하이어야 한다.
(2) 단속긴결재의 설계전단강도의 합은 개재의 설계인장강도 이상이어야 한다.
(3) 단속긴결재의 간격은 일정해야 한다.
(4) 최소 2개 이상의 단속긴결재를 사용해야 한다.
(5) 볼트 단속긴결재는 가새 부재 중앙으로부터 가새 순길이의 1/4 이내에는 설치하지 않는다.다만 임계좌굴축에 대한 조립가새 부재의 좌굴에 의하여 단속긴결재에 전단이 발생하지 않는 경우, 단속긴결재 사이의 가새 세장비 은 조립가새 부재의 지배세장비의 0.75배 이하로 할 수 있다.
4.6.2 가새접합부의 소요강도
4.6.2.1 소요인장강도
(1) 가새접합부의 소요인장강도는 다음 중 작은 값을 적용한다. 보-기둥 접합부가 가새시스템의 일부를 구성하는 경우도 이에 해당한다.
① 의 식으로 산정한 가새부재의 예상인장항복강도.
② 해석으로 산정한, 시스템에 의해 가새에 전달될 수 있는 최대하중효과.
4.6.2.2 소요휨강도
(1) 가새접합부의 소요휨강도는 임계좌굴축에 대한 가새부재의 로 산정한다.
다만, 4.6.2.1의 요구사항을 만족하고 가새부재의 좌굴이후 비탄성회전을 수용할 수 있는 가새부재 접합부는 이 규정을 따르지 않아도 된다.
4.6.2.3 소요압축강도
(1) 가새접합부는 가새부재의 좌굴한계상태를 기초로 의 식으로 산정된 값 이상의 소요압축강도를 보유하도록 설계한다. 여기서, 은 가새부재의 공칭압축강도이다.
4.6.3 가새배치에 따른 특별요구사항
4.6.3.1 V형 및 역V형 가새골조
V형 및 역V형 가새골조는 다음 조건을 만족해야 한다.
(1) 가새부재와 접합하는 보와 접합부 및 지지부재의 소요강도는 가새부재가 고정하중 및 활하중을 부담하지 않는다는 가정 하에 KDS 41 10 15의 하중조합에 따라 산정한다. 지진하중을 포함하는 하중조합의 경우 보에 작용하는 지진하중효과 는 다음과 같이 산정한다.
① 인장력을 받는 모든 가새의 인장력은 로 산정한다.
② 인장가새와 인접한 압축가새의 압축력은 으로 산정한다.
(2) 보는 기둥사이에서 연속이어야 하며 보의 상하플랜지는 비지지길이 가 되도록 횡지지해야 한다.
① 웨브면 내에 재하되며 인장측 플랜지 보다 작지 않은 압축측 플랜지를 갖는 1축대칭, 2축대칭 H형강의 경우
(4.6.3.1-1)
여기서, : 보의 횡지지점 모멘트 중 작은 값 (N·mm)
: 보의 횡지지점 모멘트 중 큰 값 (N·mm)
: 약축에 대한 단면2차반경 ()
()는 복곡률 모멘트의 경우 정(+), 단곡률 모멘트의 경우 부(-)로 한다.
② 각봉 및 대칭 상자형 단면의 경우
(4.6.3.1-2)
원형 혹은 정방형 단면의 부재 및 약축에 대해 휨을 받는 보의 경우 에 대한 제한이 없다.
(3) 보의 횡지지재는 KDS 14 31 10(식 (4.5-7)과 식 (4.5-8))을 만족해야 한다. 여기서, 이고, 이다.
(4) 가새접합부의 안정성 확보를 위한 충분한 보의 면외 강도 및 강성을 확보하지 못한 경우, V 또는 역V형 가새의 교차점에 최소 1쌍의 횡지지재를 설치해야 한다.
4.6.3.2 K형 가새골조
(1) K형 가새골조는 특수중심가새골조의 범주에 포함할 수 없다.
4.6.4 기둥이음
(1) 특수중심가새골조의 기둥이음은 4.1.4의 요구사항을 만족해야 하며, 기둥이음은 이음부 상하부재 중 작은 설계휨강도의 50%보다 크도록 설계한다.
(2) 특수중심가새골조 기둥이음의 소요전단강도는 에 의하여 산정한다. 여기서, 는 이음부 상하기둥의 공칭소성휨강도의 합이다.
4.6.5 보호영역
(1) 특수중심가새골조의 가새부재의 보호영역은 가새길이의 중앙부 1/4 영역과 각 접합부로부터 가새부재의 좌굴면의 높이만큼 인접한 영역을 포함한다.
(2) 특수중심가새골조의 보호영역은 가새와 보 또는 기둥의 접합요소를 포함해야 하고 4.2.4의 요구사항을 만족해야 한다.
4.7 보통중심가새골조
(1) 보통중심가새골조는 설계지진력이 작용할 때 골조내의 가새부재 및 접합부가 제한된 비탄성변형능력이 요구될 것으로 기대되는 구조시스템으로서 이 절에 기술된 요구사항들을 충족해야 한다.
4.7.1 가새부재
(1) 보통중심 가새골조의 가새부재는 4.1.2.2의 요구사항을 만족해야 한다.
다만 콘크리트충전 강관가새는 이 규정을 만족하지 않아도 된다.
(2) K, V 및 역V형 가새골조의 가새부재의 세장비는 를 만족해야 한다.
4.7.2 가새골조 배치에 따른 특별요구사항
V 및 역V형 보통중심 가새골조의 보와 K형 보통중심 가새골조의 기둥은 연속이어야 하며 다음 조건을 만족해야 한다.
(1) 소요강도는 가새부재가 고정하중 및 활하중을 지지하지 않는다는 가정 하에 시설물 기준의 하중조합에 의해 산정한다. 지진하중을 포함하는 하중조합의 경우 부재에 작용하는 지진하중 는 다음과 같이 산정한다.
① 가새부재에 작용하는 인장력은 로 산정한다. V형 및 역V형 보통중심 가새골조의 가새부재에 작용하는 인장력은 시스템으로부터 전달되는 최대하중보다 크지 않아도 된다.
② 가새부재에 작용하는 압축력은 으로 산정한다.
(2) 보의 상하플랜지는 식 (4.6.3.1-1) 또는 식 (4.6.3.1-2)에 따라 비지지길이가 가 되도록 횡지지해야 한다.
(3) 보의 횡지지재는 KDS 14 31 10(식 (4.5-7)과 식 (4.5-8))을 만족해야 한다. 여기서, 이고 이다.
(4) 가새접합부의 안정성 확보를 위하여 충분한 보의 면외 강도 및 강성을 확보하지 못한 경우에는 가새골조의 가새의 교차점에 최소 1쌍의 횡지지재를 설치해야 한다.
4.7.3 가새접합부
가새접합부의 소요강도는 다음과 같이 산정한다.
(1) 볼트의 마찰한계상태에 대한 가새접합부 소요강도는 증폭지진하중을 적용하지 않은 시설물 기준의 하중조합에 의하여 결정한다.
(2) 다른 한계상태에 대한 가새접합부 소요강도는 가새부재의 예상인장항복강도 으로 산정한다.
다만, 가새접합부의 소요강도는 다음을 초과할 필요는 없다.
① 시스템으로부터 전달되는 최대하중
② 증폭지진하중에 의하여 산정된 하중효과
4.7.4 지진격리시스템 상부에 위치한 보통중심가새골조
(1) 지진격리 구조물의 격리시스템의 상부에 위치한 보통중심가새골조는 4.7.3과 이 절의 요구사항을 만족해야 하며 4.7.1 및 4.7.2의 요구사항은 따르지 않아도 된다.
4.7.4.1 가새부재
(1) 가새부재는 4.1.2의 요구사항을 만족해야 하고 세장비는 를 만족해야 한다.
4.7.4.2 K형 가새골조
(1) K형 가새골조는 지진격리 시스템 상부의 보통중심가새골조로 사용할 수 없다.
4.7.4.3 V 및 역V형 가새골조
(1) 지진격리 시스템 상부의 V 및 역V형 보통중심가새골조 내의 보는 기둥과 기둥사이에서 연속이어야 한다.
4.8 편심가새골조
(1) 편심가새골조는 설계지진력이 작용할 때 링크가 상당한 비탄성 변형능력을 발휘할 수 있어야 하며 이 절에 기술된 요구사항들을 충족해야 한다.
(2) 가새, 기둥 및 링크 외부의 보 부분은 링크가 완전항복하고 변형도경화하여 유발할 수 있는 최대하중에서 탄성범위 내에 있도록 설계해야 한다.
(3) 5층 이상 강구조 건축물에서 편심가새골조의 상부층은 보통중심가새골조 또는 특수중심가새골조로 설계할 수 있다. 이 경우에도 시스템계수를 결정할 때에는 편심가새골조로 고려할 수 있다.
4.8.1 링크
4.8.1.1 제한사항
(1) 링크는 4.1.2.2의 요구사항을 만족해야 한다.
(2) 링크의 웨브는 단일판이어야 하고 2중판으로 보강하거나 웨브 관통부를 둘 수 없다.
4.8.1.2 전단강도
(1) 링크의 설계전단강도 는 전단항복 한계상태를 기초로 산정한다. 은 공칭전단강도로 또는 중 작은 값을 사용하며 이다.
여기서, (N·mm)
: 링크길이 (mm)
(mm2)
(2) 링크의 설계강도에 영향을 주는 압축력의 존재는 다음과 같은 조건에서는 고려하지 않아도 된다.
(4.8.1.2-1)
여기서, : 하중조합에 의해 산정한 소요압축강도 (N)
: 공칭압축항복강도() (N)
(3) 링크의 설계강도에 영향을 주는 축력이 다음과 같은 조건에서는 아래의 추가의 요구사항 ①, ②를 만족해야 한다.
(4.8.1.2-2)
① 링크의 설계전단강도는 와 중 작은 값을 사용하며이다.
(4.8.1.2-3)
(4.8.1.2-4)
② 링크길이는 다음 값을 초과할 수 없다.