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개요

철골구조물 설계법으로 건축물 강구조 설계기준 KDS41(2019)에서 채택하고있는 한계상태설계법 (limit state design)은 한계상태, 하중계수와 저항계수,
신뢰성에 대한 절대적 확률론적 결정을 고려 하고 있다. 이러한 계수화 형식은 허용응력설계법에서 저항(항복응력)을 안전계수로 나눈 것과는 다른 것이다.
한계상태설계법은 설계자에게 더 많은 융통성, 합리성, 가능성 및 가능한 전반적인 경제성을 부여하고있다.
이 강구조설계기준은 KBC(2009)의 강구조설계 기준을 보완하고 합리적으로 개정∙신설하였다.
특히 KBC(2009) 대비 민원사항을 반영하고, 신강재의 도입, 용접/볼트 규정, 합성구조 부분 등을 개선하였다.

적용기준

건축물의 구조기준 등에 관한 규칙(국토교통부)

건축구조기준 KDS41(2019)

건축물 강구조설계기준 KBC(2009)

경량철골(KSD3506, SGH295Y)

설계하중

고정하중

건축물의 자중과 모든 영구 시공물의 중량에 의한 하중

구분 고정하중
지붕

0.5kN/m²

활하중

구조물의 사용과 점유에 의해서 발생하는 하중

구분 활하중
지붕

1.0kN/m²

적설하중

적설하중은 경사지붕에 쌓이는 눈의 하중을 말하며 구조물에 대한
지역별 100년 재현주기 기본지상적설하중Sg은 다음
<그림 0304.2.1>에 따른다.

평지붕적설하중

1평지붕적설하중 Sf은 식(0304.3.1)에 따라 산정한다.

Sf = Cb X Ce X Ct X Is X Sg (kN/m²)
(0304.3.1)

Cb = 기본지붕적설하중계수 (일반적으로 0.7으로 한다)
Ce = 노출 계수
Ct = 온도 계수
Is = 중요도
Sg = 지상 적설하중
2노출계수Ce는 일반적으로 <표 0304.3.1>에 따른다.

<표0304.3.1> 노출계수Ce

주변환경 Ce
A 지형, 높은 구조물, 나무 등 주변 환경에 의해 모든 면이 바람막이가 없이 노출된 지붕이 있는 거센 바람 부는 지역 0.8
B 약간의 바람막이가 있는 거센 바람 부는 지역 0.9
C 바람에 의한 눈의 제거가 지형, 높은 구조물 또는 근처의 몇몇 나무들 때문에 지붕 하중의 감소를 기대할 수 없는 위치 1.0
D 바람의 영향이 많지 않은 지역 및 지형과 높은 구조물 또는 몇몇 나무들에 의하여 지붕에 바람막이가 있는 지역 1.1
E 바람의 영향이 거의 없는 조밀한 숲 지역으로서, 촘촘한 침엽수 사이에 위치한 지붕 1.2
  • 주변 환경은 구조물의 수명기간에 지속되는 환경을 말한다.
  • 10h0 (지붕 면에서 장애물까지의 높이) 거리 내에 있는 장애물들은 바람막이가 된다
  • 겨울에 잎이 떨어지는 낙엽수에 의한 장애물인 경우 Ce는 0.1만큼 저감할 수 있다.
3온도 계수(Ct)는 일반적으로 <표 0304.3.2>에 따른다.

<표 0304.3.2> 온도계수Ct

난방상태 Ct
난방 구조물(적설하중 제어구조) 1.0
비난방 구조물(적설하중 비제어구조) 1.2
4중요도계수Is는 일반적으로 <표 0304.3.3>에 따른다.

<표 0304.3.3> 중요도계수Is

중요도 건축물의 용도 및 규모 Is
(특)

(1)연면적 1,000㎡ 이상인 위험물 저장 및 처리시설

(2)연면적 1,000㎡ 이상인 국가 또는 지방자치단체의
청사∙외국공관∙소방서∙발전소∙방송국∙전신전화국

(3)종합병원, 수술시설이나 응급시설이 있는 병원

(4)지진과 태풍 또는 다른 비상시의 긴급대피수용시설로 지정한 건축물

1.2
(1)

(1)연면적 1,000㎡ 미만인 위험물 저장 및 처리시설

(2)연면적 1,000㎡ 미만인 국가 또는 지방자치단체의 청사∙외국공관∙소방서∙발전소∙방송국∙전신전화국

(3)연면적 5,000㎡ 이상인 공연장∙집회장∙관람장∙전시장∙운동 시설∙판매시설∙운수시설
(화물터미널과 집배송시설은 제외함)

(4)아동 관련 시설∙노인복지시설∙사회복지시설∙근로복지시설

(5)5층 이상인 숙박시설∙오피스텔∙기숙사∙아파트

(6)학교

(7)수술시설과 응급시설 모두 없는 병원, 기타 연면적 1,000㎡ 이상인 의료시설로서
중요도(특)에 해당하지 않는 건축물

1.1
(2)

(1)중요도(특), (1), (3)에 해당하지 않는 건축물

1.0
(3)

(1)농업시설물, 소규모창고

(2)가설구조물

0.8
    2완경사 지붕의 적설하중
  • 창고, 추녀마루, 15° 이내의 낮은 경사도를 가진 박공지붕과 처마에서부터 꼭대기까지의 각 접선각도가 수평면으로부터 10° 이내의
    낮은 곡면지붕에는 평지붕적설하중의 최소허용값을 적용한다.
  • 지상적설하중이 1.0kN/㎡ 이하인 곳에서 평지붕적설하중은 지상적설하중에 중요도계수를 곱한 값 이상으로 한다.
  • 지상적설하중이 1.0kN/㎡을 초과하는 곳에서의 평지붕적설하중은 1.0kN/m2에 중요도계수를 곱한 값 이상으로 한다.
  • 적설하중에 대해서는 활하중의 감소를 고려하지 않는다.

경사지붕적설하중

1경사지붕적설하중Ss은 식(0304.3.1)에서 규정된 평지붕적설하중에 지붕경사도계수Cs를 곱한 다음 식(0304.4.1)에 따라 산정한다.

Ss = Cs X Sf (kN/㎡)
(0304.4.1)

Cs = 지붕경사도계수
Sf = 적설하중

눈과 비의 혼합하중

1비로 인한 추가하중

지상적설하중이 1.0kN/m² 이하인 지역에서는 지붕의 경사각이(w/15)° (w는 처마에서 용마루까지의 수평거리, m) 이하인 모든 지붕에 눈 위의
비로 인한 하중 0.25kN/m²을 추가하여야 한다. 이 추가하중은 평지붕적설하중 또는 경사지붕적설하중에 적용하여야 하며 최소적설하중, 부분재하,
국부적설하중에는 적용할 필요가 없다.

2물고임하중

눈 녹은 물이나 눈 위의 비로부터 물고임하중이 생길 때, 배수를 위한 적절한 경사가 주어져 있지 않으면 지붕에 처짐이 생기므로
이에 대한 하중을 고려해야 한다.

풍하중

풍하중은 구조물의 설계에 가장 지배적인 하중으로써, 아래와 같이 주골조설계용 지붕풍하중으로 계산 한다.

주골조설계용 지붕풍하중

1이 절은 건축물의 주골조를 설계하는 경우의 지붕풍하중을 산정할 때 적용하며, 다음의 모든 조건을 만족하여야 한다.

건축물의 형상은 정형적이어야 한다.

건축물은 와류방출, 공기력불안정진동 등을 유발하는 응답 특성을 나타내지 않아야 한다.

건축물은 풍상측의 장애물에 의해 발생하는 골바람효과나 후류버펫팅을 받는 곳에 위치하지 않아야 한다.

2주골조설계용 지붕풍하중 WR은 다음 식(0305.3.1)으로 산정한다

WR = pRAR(N)
(0305.3.1)

pR : 지붕의 설계풍압(N/㎡)
단, 500N/㎡ 보다 작아서는 안 된다.
AR : 지붕보가 부담하는 부분의 유효수압면적(㎡)
3위 식에서 지붕의 설계풍압 pR은 건축물 형상 별로 다음과 같이 산정한다.

1) 밀폐형건축물 및 부분개방형건축물
밀폐형건축물 및 부분개방형건축물의 주골조설계용 지붕의 설계풍압 pR은 다음 식(0305.3.2)으로 산정한다.

pR = qH(GpeCpe – GpiCpi) (N/㎡)
(0305.3.2)

qH = 기준높이 H에 대한 설계속도압(N/㎡)
Gpe = 지붕의 외압가스트영향계수
Gpi = 내압가스트영향계수
Cpe = 외압계수
Cpi = 내압계수

2) 독립지붕
독립지붕의 주골조설계용 지붕의 설계풍압 pR은 다음 식(0305.3.3)으로 산정한다.

pR = qHGpeCN (N/㎡)
(0305.3.3)

qH = 기준높이 H에 대한 설계속도압(N/㎡)
Gpe = 지붕의 외압가스트영향계수
CN = 독립지붕의 순압력계수

설계속도압

기준높이 H에서의 설계속도압 qH는 다음 식(0305.5.1)으로 산정한다.

qH = ½pV2H (N/㎡)
(0305.5.1)

p = 공기밀도로써 균일하게 1.22kg/m3로 한다.
VH = 설계풍속(m/s)

설계풍속
설계풍속 VH는 다음 식(0305.5.2)으로 산정한다.

VH=V0KzrKztlw (m/s)
(0305.5.2)

V0 = 기본풍속(m/s)
Kzr = 풍속고도분포계수로 기준높이 H에서의 값
Kzt = 지형계수
lw = 건축물의 중요도계수

기본풍속
기본풍속V0은 건설지점이 위치한 지역에 따라 <그림 0305.5.1> 또는
<표 0305.5.1>에 의해 정한다. 다만, 건설지점 부근의 유효한 관측
자료가 있는 경우에는 그 값에 따라 설정할 수 있다.

<표 0305.5.1> 지역별 기본풍속 V0 (m/s)

지역 V0
(m/s)
서울특별시
인천광역시
경기도
웅진 30
인천, 강화, 안산, 시흥, 평택 28
서울, 김포, 구리, 수원, 군포, 오산, 화성, 의왕, 부천, 고양, 안양, 과천, 광명, 의정부, 동두천, 양주, 파주, 포천, 남양주, 가평, 하남, 성남, 광주, 양평, 용인 26
안성, 연천, 여주, 이천 24
대전광역시
충청남북도
서산, 태안 34
당진 32
서천, 보령, 홍성, 청주, 청원 30
예산, 세종, 대전, 공주, 부여 28
아산, 계룡, 진천 26
천안, 증평, 청양, 논산, 금산, 음성, 충주, 제천, 단양, 괴산, 보은, 영동, 옥천 24
강원도 속초, 영양, 강릉, 고성 34
동해, 삼척, 홍천, 정선, 인제 30
양구 26
철원, 화천, 춘천, 횡성, 원주, 평창, 영월, 태백 24
부산광역시
대구광역시
울산광역시
경상남북도
울릉(독도) 40
부산 38
포항, 경주, 기장, 통영, 거제 36
양산, 김해, 남해, 울산, 울주 34
영덕, 고성 32
울진, 창원, 사천, 영천 30
청송, 대구, 경산, 청도, 밀양, 하동 28
영양, 군위, 칠곡, 성주, 달성, 함안, 고령, 창녕, 진주 26
봉화, 영주, 예천, 문경, 상주, 추풍령, 안동, 의성, 구미, 김천, 의령, 거창, 산청, 합천, 함양 24
광주광역시
전라남북도
완도, 해남 36
진도, 여수, 고흥, 신안, 무안, 장흥 34
군산, 목포, 부안, 영암, 강진 32
영광, 함평, 나주 30
익산, 김제, 순천, 고창, 광양 28
광주, 보성, 완주, 전주, 장성 26
무주, 진안, 장수, 임실, 정읍, 순창, 남원, 담양, 곡성, 구례 24
제주도 서귀포, 제주 44
  • 표에 나타낸 지역명칭은 통계청의 2012년 1월 25일 기준 “한국행정구역분류”에 따라 시 및 군을 최소단위로 작성하였다.
  • 표 및 [그림 0305.5.1]에 나타낸 지역명칭 중 굵은 글씨와 ●는 기상관청이 있는 지역으로 기상관청이 위치한 곳, 일반 글씨와 ○는 기상관청이
    없는 지역으로 시청 및 군청 소재지가 위치한 곳이다.
  • 표에 나타낸 기본풍속 V0는 해당 시나 군의 행정구역 중 가장 큰 값을 [그림 0305.5.1]로부터 구한 것이다.

풍속의 고도분포계수

1) 건설지점의 지표면조도구분은 주변지역의 지표면 상태에 따라 <표 0305.5.2>에 따라 정한다.

<표 0305.5.2> 지표면조도구분

지표면 조도구분 주변지역의 지표면 상태
A 대도시 중심부에서 고층건축물(10층 이상)이 밀집해 있는 지역
B 수목∙높이 3.5m 정도의 주택과 같은 건축물이 밀집해 있는 지역,
중층건물(4~9층)이 산재해 있는 지역
C 높이 1.5~10m 정도의 장애물이 산재해 있는 지역
수목∙저층건축물이 산재해 있는 지역
D 장애물이 거의 없고, 주변 장애물의 평균높이가 1.5m 이하인 지역
해안, 초원, 비행장

2) 평탄한 지역에 대한 풍속고도분포계수 Kzr는 위 1)에서 규정한 건설지점의 지표면조도구분에 따라 <표 0305.5.3> 및 <표 0305.5.4>에 따라 정한다.

<표 0305.5.3> 평탄한 지역에 대한 풍속고도분포계수 Kzr

지표면으로부터의 높이 Z(m) 지표면조도구분
A B C D
z ≤ zb 0.58 0.81 1.0 1.13
zb < z ≤ Zg 0.22zα 0.45zα 0.71zα 0.98zα
  • z : 지표면에서의 높이(m)
  • zb : 대기경계층 시작높이(m)
  • Zg : 기준경도풍높이(m)
  • α : 풍속고도분포지수

<표 0305.5.4> zb, Zg, α

지표면조도구분 A B C D
zb (m) 20m 15m 10m 5m
Zg (m) 550m 450m 350m 250m
α 0.33 0.22 0.15 0.10
  • zb : 대기경계층 시작높이(m)
  • Zg : 기준경도풍높이(m)
  • α : 풍속고도분포지수

지형계수

(1)산, 언덕 및 경사지의 영향을 받지 않는 평탄한 지역에 대한 지형계수 Kzt는 1.0이다.

(2)산, 언덕 및 경사지 정상 부근 등 풍속할증이 필요한 부분에 대한 적용범위는 <표 0305.5.5>와 같고, 지형계수 Kzt는 식<0305.5.3>으로 산정한다.

<표 0305.5.5> 지형계수 Kzt의 적용범위, m

지형구분

퐁속할증

적용 범위

적용 범위

풍상측

풍하측

언덕, 산

수평거리

(정점에서)

1.5Lu와 1.6H 중 큰 값

경사지

수평거리

(정점에서)

1.5Lu와 1.6H 중 큰 값

3.5Lu와 4H 중 큰 값

Kt : 형상계수
= 1.4 ; 경사지
= 1.4 + 3.6(Ød-0.05) ≤ 3.2 ; 언덕 ∙ 산
Ød : 언덕 ∙ 산 ∙ 경사지의 정점으로부터 풍하측 빗변으로 5H되는
거리까지의 평균 경사
풍상측인 경우
L* = Lu
L* = 1.7H ; Ø > 0.3일 때
풍하측인 경우
L* = Lu와 1.7H 중 큰 값 ; 언덕 ∙ 산
L* = 2Lu와 3.33H 중 큰 값 ; 경사지
x : 정점으로부터의 수평거리(m)
z : 국지 지표면으로부터의 임의높이(m)
H : 언덕, 산, 경사지의 정점높이(m)
Lu : 언덕, 산, 경사지의 정점 중앙으로부터 아래로
H/2인 지점에서 풍상측 경사지 지점까지의 수평거리(m)
Ø’ : Ø 또는 0.3 중 작은 값
Zg : 기준경도풍높이(m)

중요도계수

중요도계수 lw는 0103에서 정의한 건축물의 중요도분류에 따라 <표 0305.5.6>에 따라 정한다.

<표 0305.5.6> 중요도계수 lw

중요도분류 초고층건축물 1 2 3
중요도계수(lw) 1.05 1.00 0.95 0.90
  • 초고층건축물은 50층 이상인 건축물 또는 200m 이상인 건축물
풍방향가스트영향계수
1강체구조물 등의 주골조설계용
건축물의 풍방향고유진동수가 nD가 1Hz를 초과하는 경우 또는 바람에 의한 동적 효과를 무시할 수 있는 강체구조물 또는 기타 구조물인 경우의
주골조설계용 풍방향가스트영향계수 GD는 다음식으로 산정한다.

γD : 풍속변동계수
BD : 비공진계수
α : 풍속고도분포지수
IH : 기준높이에서의 난류강도
LH : 기준높이에서의 난류스케일(m)
H : 건축물의 기준높이(m)
B : 건축물의 폭(m)
Zg : 기준경도풍높이(m)
2유연구조물 등의 주골조설계용
건축물의 풍방향고유진동수 nD가 1Hz 이하인 경우 또는 바람에 의한 동적효과를 무시할 수 없는 세장한 구조물 또는 기타 구조물인 경우의
주골조설계용 풍방향가스트영향계수 GD는 다음 식으로 산정한다. 단, 굴뚝과 같이 수직으로 세장한 구조물은 H/B의 값이 7이하인 경우에는
강체구조물로 한다.

gD : 풍방향피크팩터
γD : 풍속변동계수
BD : 비공진계수
RD : 공진계수
VD : 풍방향레벨크로싱수로서 건축물의 풍방향1차고
유진동수 nD로 근사할 수 있다.(Hz)
α : 풍속고도분포지수
IH : 기준높이에서의 난류강도
LH : 기준높이에서의 난류스케일(m)
B : 건축물의 폭(m)
H : 건축물의 기준높이(m)
ζD : 건축물의 풍방향1차감쇠비
FD : 풍방향풍력스펙트럼계수
SD : 규모계수
nD : 건축물의 풍방향1차고유진동수(Hz)
Zg : 기준경도풍높이(m)
VH : 설계풍속(m/s)
2지붕의 외압가스트영향계수
유연하고 장경간인 건축물로서 바람에 의한 지붕의 공진효과를 무시할 수 없는 경우, 즉 식(0305.6.4)를 만족하는 경우의 외압가스트영향계수 Gpe
식(0305.6.6)으로 산정하고, 그 이외 바람에 의한 지붕의 공진효과를 무시할 수 있는 경우의 외압가스트영향계수는 식(0305.6.5)으로 산정한다.
단, 장방형 이외의 평면이면서 지붕구배가 10° 이상 30° 이하인 지붕 및 돔지붕의 외압가스트영향계수는 식(0305.6.5)으로 산정한다.

gpe : 피크팩터
rpe : 외압변동계수
IH : 기준높이에서의 난류강도
l : 지붕의 경간(m)
b : 하중분담폭(m)
n*R0 : 무차원고유진동수(=n_R0 H/V_H)
ζR : 지붕의 1차감쇠비
Bpe : 비공진계수
Rpe : 공진계수
주골조설계용 풍압계수, 풍력계수
1외압계수

1) 밀폐형건축물

사각형평면을 가진 밀폐형건축물에 대한 주골조설계용 외압계수 Cpe는 <표 0305.7.1>에 따라 정한다.

외벽면의 외압계수는 아래표 ①에 따르고, 지붕면 외압계수는 아래표의 ②에 따른다. 단, 형성비 H/√BD가 8이하인 건축물에만 적용한다.

<표 0305.7.1> 밀폐형 건축물의 외압계수Cpe

① 벽면

외압계수 Cpe

D/B Cpe
풍상벽 Cpe1 모든 값 0.8kz + 0.03(D/B)
풍하벽 Cpe2 ≤ 1 -0.5
> 1 -0.5 + 0.25ln(D/B)0.8
측 벽 모든 값 -0.7
  • B : 건축물의 대표폭(m), D : 건축물의 깊이(m), Cpe : 외압계수

높이방향 압력분포계수 Kz

z ≤ zb zb < z < 0.8H z ≥ 0.8H
(zb/H) (z/H) 0.8
  • H : 건축물의 기준높이(m),  z : 지표면에서의 높이(m)
  • zb : 대기경계층시작높이(m)로 <표 0305.5.4>에 의해 정함
  • α : 풍속고도분포지수로 <표 0305.5.4>에 의해 정함

② 지붕면

평지붕 외압계수 Cpe, θ<10°

지붕 풍상 끝단으로부터의 수평거리 H/D ≤ 0.5 H/D ≥ 1.0
< 0.5H -0.9, -0.4 -1.3, -0.6
0.5H~1H -0.9, -0.4 -0.7, -0.3
1H~2H -0.5, 0 (-0.7, -0.3)*
2H~3H -0.3, 0.1
> 3H -0.2, 0.2

    * 오직 보간을 목적으로 사용한다.

  • 표에서 주어진 H의 중간 값은 직선보간하여 사용할 수 있다.
  • 설계시에는 표에서 주어진 2종류의 외압계수와 <표 0305.7.3>의 내압계수를 함께 고려하여 가장 불리한 것을 선택한다.
  • D : 건축물의 깊이, 풍방향 길이(m)
    H : 지붕면 평균높이(m)
    θ : 지붕경사각(°)

풍상지붕면 외압계수 Cpe, θ≥10°

H/D

지붕경사각 θ°

10

15

20

25

30

35

≥45

≤ 0.25

-0.7, -0.3

-0.5, 0.0

-0.3, 0.2

-0.2, 0.3

-0.2, 0.4

0.0, 0.5

0.08

sinθ

0.5

-0.9, -0.4

-0.7, -0.3

-0.4, 0.0

-0.3, 0.2

-0.2, 0.3

-0.2, 0.4

≥ 1.0

-1.3, -0.6

-1.0, -0.5

-0.7, -0.3

-0.5, 0.0

-0.3, 0.2

-0.2, 0.3

  • 표에서 주어진 θ 및 H/D 의 중간 값은 직선보간하여 사용할 수 있다.
  • 직선보간은 동일한 부호 값에 대서만 할 수 있다.
  • 설계 시에는 표에서 주어진 2 종류의 외압계수와 <표 0305.7.3>의 내압계수를 함께 고려하여 가장 불리한 것을 선택한다.
  • D : 건물의 깊이, 풍방향 길이(m)
    H : 지붕면 평균높이(m)
    θ : 지붕경사각(°)

풍하지붕면 외압계수 Cpe, θ≥10°

H/D

지붕경사각 θ°

10

15

20

≥25

≤ 0.25

-0.3

-0.5

-0.6

B/D<3

-0.6

0.5

-0.5

-0.5

-0.6

3≤B/D≤8

-0.06(7+B/D)

≥ 1.0

-0.7

-0.6

-0.6

B/D>8

-0.9

  • 표에서 주어진 θ 및 H/D 의 중간 값은 직선보간하여 사용할 수 있다.
  • B : 건물의 폭, 풍직각방향 길이(m)
    D : 건물의 깊이, 풍방향 길이(m)
    H : 지붕면 평균높이(m)
    θ : 지붕경사각(°)

2) 아치지붕
아치지붕의 주골조설계용 외압계수 Cpe는  <표 0305.7.2>에 따른다.

<표 0305.7.2> 아치지붕의 외압계수 Cpe

① 풍향 β =0°

f/D

Ra

Rb

Rc

h/D=0

h/D=0.3

h/D=0.7

h/D=0

h/D=0.3

h/D=0.7

h/D=0

h/D=0.3

h/D=0.7

0

-0.4

-1.0

-0.9

-0.4

-1.0

-0.9

-0.4

-0.6

-0.9

0.1

-0.5

-1.2

-1.5

-0.9

-1.0

-1.0

-0.5

-0.5

-0.5

0.3

-0.1

-0.4

-0.9

-1.2

-1.4

-1.5

-0.5

-0.5

-0.5

0.4

0.2

0

-0.5

-1.2

-1.3

-1.4

-0.5

-0.5

-0.5

  • 표에 주어진 f/D, h/D의 중간값에 대해서는 직선보간하여 사용한다.
  • (+)부호는 지붕의 윗 표면에 대해 압력이 아랫방향으로 작용하는 경우이고, (-)부호는 윗방향으로 작용하는 경우이다.

② 풍향 β=90°

f/B

Ra

Rb

Rc

h/B=0

h/B=0.3

h/B=0.7

h/B=0

h/B=0.3

h/B=0.7

h/B=0

h/B=0.3

h/B=0.7

0

-0.4

-0.9

-0.8

-0.4

-0.5

-0.4

-0.4

-0.3

-0.2

0.1

-1.2

-1.1

-1.1

-0.7

-0.5

-0.5

-0.4

-0.4

-0.4

0.3

-1.1

-1.1

-1.1

-0.6

-0.5

-0.5

-0.4

-0.4

-0.4

0.4

-1.1

-1.1

-1.1

-0.5

-0.5

-0.5

-0.4

-0.4

-0.4

  • 표에 주어진 f/B, h/B의 중간값에 대해서는 직선보간하여 사용한다.
  • (+)부호는 지붕의 윗 표면에 대해 압력이 아랫방향으로 작용하는 경우이고, (-)부호는 윗방향으로 작용하는 경우이다.
  • B : 건축물의 폭(m)
    D : 건축물의 깊이(m)
    H : 지붕면 평균높이(m)
    f : 아치높이(m)
    h : 지표면에서 아치지붕 처마까지의 높이(m)
    l : 4H와 B중 작은 값(m)
2내압계수 및 내압가스트영향계수
주골조설계용 내압계수 Cpi 및 내압가스트영향계수 Gpi는 개구부의 크기에 따라 <표 0305.7.4>에 따라 정한다.

<표 0305.7.4> 주골조설계용 내압계수 Cpi, 내압가스트영향계수 Gpi

밀폐의 분류

Cpi

Gpi

밀폐형건축물

0 또는 -0.4

1.3

부분개방형

건축물

탁월한 개구부가 없는 경우

+0.55 또는 -0.55

1.5

탁월한 개구부가 있는 경우

+0.7 또는 -0.7

2.0

개방형건축물

0

0

3풍력계수

1) 독립지붕

① 편지붕
독립된 편지붕의 주골조설계용 순압력계수 CN는 <표 0305.7.6>에 따른다.

<표 0305.7.6>독립편지붕의 순압력계수 CN(θ≤45°, β=0°, 180°)

지붕

경사각

θ(°)

하중

상태

β=0°

β=180°

개방흐름

장애흐름

개방흐름

장애흐름

CN,W

CN,L

CN,W

CN,L

CN,W

CN,L

CN,W

CN,L

0

1.2

-1.1

0.3

-0.1

-0.5

-1.1

-1.2

-0.6

1.2

-1.1

0.3

-0.1

-0.5

-1.1

-1.2

-0.6

7.5

-0.6

-1.4

-1

0

-1

-1.7

-1.5

-0.8

0.9

1.6

1.5

0.3

-0.2

0.8

-1.2

-0.3

15

-0.9

-1.9

-1.3

0

-1.1

-2.1

-1.5

-0.6

1.3

1.8

1.6

0.6

0.4

1.2

-1.1

-0.3

30

-1.8

-2.5

-1.8

-0.5

-1.5

-2.3

-1.8

-1.1

2.1

2.6

2.1

1

0.6

1.6

-1

0.1

45

-1.6

-2.3

-1.8

-0.7

-1.3

-1.9

-1.8

-1.2

2.2

2.6

2.5

1.4

0.8

2.1

-0.9

0.4

  • CN,W와 CN,L은 각각 지붕의 풍상측 반쪽 및 풍하측 반쪽에 대한 순압력을 나타낸다.
  • 개방흐름은 지붕 밑의 공간이 50% 이상 장애물 없이 트인 경우이고, 장애흐름은 지붕 밑의 공간이 50% 이상 장애물로 막힌 경우이다.
  • (+)부호는 지붕의 윗 표면에 대해 압력이 아랫방향으로 작용하는 경우이고, (-)부호는 윗방향으로 작용하는 경우이다.
  • 표에서 주어진 θ의 중간값은 직선보간하여 사용할 수 있다.
  • 설계시에는 각 지붕경사각에 대해 주어진 모든 하중상태를 고려하여 가장 불리한 것으로 한다.
  • H : 기준높이, m
    d : 지붕면의 풍방향 수평길이, m

② 경사지붕

독립된 경사지붕의 주골조설계용 순압력계수 CN은 <표 0305.7.7>에 따른다.

<표 0305.7.7> 독립경사지붕의 순압력계수 CN

지붕경사각 θ(°)

풍상지붕 CN,W

풍하지붕 CN,L

하향

상향

하향

상향

-30° ≤ θ ≤ -10°

0.7+0.01θ

-0.6+0.03θ

0.05-0.025θ

-1.2-0.03θ

-10° < θ < 10°

0.6

-0.9

0.3

-0.9

10° ≤ θ ≤ 30°

0.3+0.03θ

-1.15+0.025θ

0.3

-0.6-0.03θ

  • 하향은 지붕에 대해 풍압력이 아래로 작용하는 경우이고, 상향은 위로 작용하는 경우이다.
  • θ는 지붕경사각으로 부호는 아래 그림에 나타낸 방향에 따른다.
하중과 하중조합
1공칭하중, 하중계수 및 하중조합
①공칭하중

공칭하중은 3장에 따른다. 공칭하중의 종류는 고정하중(D), 활하중(L), 지붕활하중(Lr), 풍하중(W), 적설하중(S), 지진하중(E), 강우하중(R),
유체압 및 용기내용물하중(F), 지하수압 ∙ 토압(H), 온도하 중(T) 등이 있다. 여기서 유체압(F)은 명확한 압력과 최대높이에 의해 발생하는 하중을 의미하고
토압(H)은 토압과 지하수압에 의한 수평력을 의미한다.

②하중계수 및 하중조합

구조물과 구조부재의 소요강도는 다음의 하중조합 중에서 가장 불리한 경우에 따라 결정하여야 한다.

1.4(D+F) (0702.2.1)

1.2(D+F+T)+1.6L+0.5(Lr 또는 S 또는 R) (0702.2.2)

1.2D+1.6(Lr 또는 S 또는 R)+(1.0L 또는 0.65W) (0702.2.3)

1.2D+1.3W+1.0L+0.5(Lr 또는 S 또는 R) (0702.2.4)

1.2D+1.0E+1.0L+0.2S (0702.2.5)

0.9D+1.3W (0702.2.6)

0.9D+1.0E (0702.2.7)

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