상하수도기술사 114회 2교시 기출문제 3. 하수도 내진설계

기출문제 : 하수도 내진설계에 대하여 설명하시오.

 

답 1. 하수도 내진설계의 기본방침

1) 지진 시나 지진이 발생된 후에도 구조물이 안정성을 유지하고 그 기능을 발휘할 수 있도록 설계에 지진하중을 추가로 고려하여 설계 수행

2) 하수도시스템을 구성하는 개개 시설의 위험도, 지진에 의한 시설의 손상으로 초래될 수 있는 영향 범위를 고려하여 내진등급 결정

3) 관거의 경우 구조물과 연결된 부위에 휨과 전단응력이 발생할 수 있으므로 지진에 대응 가능한 신축조인트 설치 고려

답 2. 하수도 내진설계 관련 내진등급 및 등급별 내진설계 목표

1) 하수도시설의 내진설계는 원칙적으로 내진 2등급의 내진 성능을 갖도록 함

- 다만 하수도시설의 방류수 역내에 상수원보호구역, 수변구역 또는 특별대책지역이 있는 경우 등 지진재해 시 중대한 2차 피해가 예상 되는 시설에는 내진 1등급 적용

→ 하수처리시설물의 위치가 관련 법률에 따른 상수원보호구역, 수변구역 또는 특별대책지역 내에 있어 지진피해를 입게 되면 막대한 2차 피해 및 인명피해가 예상되는 특수한 경우에는 내진설계 시 중요도를 고려하여 내진 1등급 적용

2) 등급별 내진성능 목표에서 고려하는 설계지진강도는 붕괴방지수준에서 시설물의 내진등급이 2등급인 경우에는 평균재현주기 500년, 1등급인 경우에는 1000년에 해당되는 지진지반운동으로 함

 

답 3. 하수도 내진설계를 위한 지반조사

1) 하수도시설물의 내진설계를 위해서는 통상적인 지반조사뿐만 아니라 지반의 동역학적 특성 파악을 위한 지반조사 필요

2) 하수도시설 내진설계 시 지반의 액상화 검토 필요

3) 하수도시설 매설관거의 내진설계 시에는 측방유동에 의한 지반 변위 또는 지반 변형 고려 필요

답 4. 하수도 내진설계를 위한 기본적인 지진설계 및 설계 방법

1) 하수도시설물의 지진해석 및 내진설계는 시설물 별로 합리적으로 적용

(1) 지반을 통한 파의 방사조건이 적절히 반영된 수평 2축 방향 성분과 수직방향 성분 고려

(2) 지진해석에 필요한 지반정수는 동적 하중조건에 적합한 값들이 선정되어야 하며, 특히 지반의 변형계수와 감쇠비는 발생 변형율 크기에 알맞게 선택

(3) 유체-구조물-지반의 상호작용 해석시 구조물의 유연성과 지반의 변형성 고려

- 단, 유체-구조물 상호작용이 경미할 경우에는 구조물을 강체로 가정하여 유도한 단순 유체모델 사용 가능

(4) 대상으로 하는 구조물 또는 배관의 구조적 특성과 지반조건에 따라 등가정적해석법, 응답변위법, 응답스펙트럼법, 동적해석법(시간영역해석, 주파수영역해석) 중 시설물별 관련기준에 적합한 방법 사용

2) 하수도시설의 내진설계를 실시함에 있어『하수도시설 내진기준 마련을 위한 연구(2009, 환경부)』 를 준수하도록 하며, 규정되지 않은 사항에 대해서는 국토해양부 및 환경부에서 제정한 내진설계 관련 조항을 준용

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[상하수도기술사 기출문제, 하수도 내진설계]