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Intro ......

 

그 충격이 건물에 전달되는데, 화산활동을 일으킨다. 완충 장치를 이용한 내진설계 b. 지진이란 지구내부의 활동과 판 구조 운동으로 인해 지구내부, 대양내의 해저 등이 여기에 속하며 판과 판의 경계부분에 해당한다. 세계의 지진대 b. 주기가 길어지면 진동수는 작아지므로 구조물은 조금 흔들리게 된다. 급정거하는 버스 안의 승객이 앞쪽으로 쓰러지게 되는 현상과 마찬가지의 원리로 지반이 흔들리게 되면 관성을 가진 구조물이 흔들리게 되며 구조물을 구성하고 있는 기둥, 건물의 흔들림을 줄여서 붕괴를 막을 수 있다. 지진이 많이 발생하는 지대를 지진대라고 하는데, 반대의 위상을 가진 흔들림을 발생한다. 따라서 구조물을 지진에 대해서 안전하게 보호하는 내진설계가 필요하다. 2차적인 피해 1차적 피해로 인해 발생하는 피해. 내진설계의 예 도쿄타워 감사합니다♡ _NOTES_1_ 일본지진 중국 쓰촨성 지진 7 _NOTES_2_. 내진설계란 2. 건물이 부서지면서 가스관이나 전기 등의 파괴로 화재가 발생하게 되며 많은  ......

 

 

Index & Contents

공학 업로드 일상생활의 물리현상 - 내진 설계

 

[공학]일상생활의 물리현상 - 내진 설계

 

 

일상생활의 물리현상 - 내진설계

 

 

♧목차

1. 내진설계란

2. 지진

a. 지진이란

b. 지진의 피해

3. 내진설계의 원리

a. 완충 장치를 이용한 내진설계

b. 파동의 상쇄를 이용한 내진설계

4.내진설계의 예

 

1. 내진설계란

앞으로 발생할 가능성이 있는 지진에 대하여 구조물이 안전하도록 설계하는 것을 의미한다.

구조물이 지진에 의해서 기능을 상실하거나 파괴, 붕괴되었을 경우 사회전반에 막대한 피해가 생긴다. 따라서 구조물을 지진에 대해서 안전하게 보호하는 내진설계가 필요하다.

 

2. 지진

a. 지진이란

지구내부의 활동과 판 구조 운동으로 인해 지구내부, 특히 지각에서 장시간 축적된 에너지가 순간적으로 방출되면서 그 에너지 의 일부가 지진파의 형태로 사방으로 전파되어 지표면까지 도달하여 지반이흔들리는 자연현상이다.

지구내부에서는 매일 1000-5000회 정도의 지진이 일어나고 있다. 지진이 많이 발생하는 지대를 지진대라고 하는데, 태평양 주변지역과 히말라야 산맥에서 알프스 산맥을 지나는 지역, 대양내의 해저 등이 여기에 속하며 판과 판의 경계부분에 해당한다.

 

세계의 지진대

 

b. 지진의 피해

1차적인 피해

땅의 흔들림으로 인해서 생기는 피해. 건물과 도로 등이 파괴된다.

2차적인 피해

1차적 피해로 인해 발생하는 피해. 건물이 부서지면서 가스관이나 전기 등의 파괴로 화재가 발생하게 되며 많은 수의 사람들이 피해를 입게 된다. 또한 지진은 특정 지역에서 지진 해일과 산사태, 화산활동을 일으킨다.

 

 

중국 쓰촨성 지진

 

3. 내진설계의 원리

지진이 발생하게 되면 지면에 놓인 모든 구조물들이 지면과 함께 움직이게 된다. 급정거하는 버스 안의 승객이 앞쪽으로 쓰러지게 되는 현상과 마찬가지의 원리로 지반이 흔들리게 되면 관성을 가진 구조물이 흔들리게 되며 구조물을 구성하고 있는 기둥, 보, 벽 등이 지진의 영향을 받게 된다.

지진 발생시 구조물이 전혀 피해를 입지 않도록 하는 방진설계는 사실상 불가능하기 때문에 최대한 지진의 충격에 견딜 수 있게 하는 내진설계를 고려하게 된다.

 

 

a. 완충 장치를 이용한 내진설계

지진에 의한 진동 때문에 지반이 흔들리면, 그 충격이 건물에 전달되는데, 이 때 완충장치가 되어 있으면 충격이 지반에서 구조물로 전달되는 것을 최대한막아 구조물의 붕괴를 방지 할 수 있다.

지진에 의해 발생한 파동이 건물에 전해지면 건물은 특유의 고유 주기를 가지고 진동하게 되는데 완충장치가 이 고유 주기를 연장시켜 주는 역할을 한다. 주기가 길어지면 진동수는 작아지므로 구조물은 조금 흔들리게 된다. ( T ∝ 1/f )

 

 

지반과 구조물 사이의 완충제로는 보통 탄성이 높은 고무나 굵은 스프링을 사용하며 최근엔 다양한 완충제가 고안되어 사용되고 있다.

일반 건물 완충장치가 설치된 건물

 

b. 파동의 상쇄를 이용한 내진설계

초고층 빌딩에 사용되는 내진설계에는 파동의 상쇄를 이용한 내진설계장치가 되어 있는 경우가 있다.

건물 전체 중량의 1%정도 되는 질량의 추(댐퍼)를 매달아 컴퓨터로 조절한다.

지진이나 강풍에 의해 건물이 흔들리면, 컴퓨터의 제어 하에 추가 흔들려서 원래 흔들리는 파장과 같은 주기, 반대의 위상을 가진 흔들림을 발생한다. 그러면 두 파장이 겹쳐지면서 파동의 상쇄가 일어나고, 건물의 흔들림을 줄여서 붕괴를 막을 수 있다.

 

 

댐퍼의 구조

타이베이 101의 댐퍼설계도

4. 내진설계의 예

 

 

도쿄타워

 

감사합니다♡

_NOTES_1_

일본지진 중국 쓰촨성 지진

7

_NOTES_2_

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