이 책은 필자가 국내는 물론 해외의 화력발전소 구조물들(연료하역부두, 송전철탑 및 철탑기초, 케이블터널, G.I.S 기초, Transformer 기초, 터빈 및 주제어 구조물, 보일러 기초, HRSG 기초 등)을 설계하면서 궁금했던 점들에 대해서 여러 기준들을 참고하여 Q&A 형식으로 정리한 것입니다.

설계 업무 때 궁금해하는 많은 문제들은 인터넷 검색을 이용하면 해결되거나 참고자료를 찾는 데 상당한 도움이 됩니다. 관련 규정이 어디에 있는지 모를 뿐이지 다른 나라의 기준들에는 우리가 궁금해하는 것들이 설명되어 있거나 규정되어 있는 경우가 많습니다.

대부분 각 나라의 기준들은 유사한 점도 많지만 차이점 또한 있습니다. 아마도 다른 나라의 엔지니어들은 물론 구조공학자(Structural Engineering)들도 우리와 유사한 의문을 갖고 고민하면서 관련 규정을 만들었을 것이라 생각합니다. 대부분 국내의 실무 설계자들은 기준을 직접 제정하는 일을 하지는 않습니다. 다만 만들어진 기준을 설계에 적용하는 것이 주된 업무라 할 수 있습니다. 많은 설계기준은 실제 설계에 곧바로 적용할 수 있도록 모든 내용을 세세하게 규정하고 있지는 않습니다. 그렇다 보니 국내의 관련 기준은 어떻게 되어 있고, 해외의 기준들은 또 어떻게 규정하고 있는지 알 필요가 있다고 생각합니다. 이런 경우에 관련 참고자료를 근거로 가장 합리적인 결정, 즉 Engineering Judgement를 내리는 것이 설계 실무자들의 최종 목표가 아닐까요?

이 책에서는 크게 지진, 콘크리트, 강구조, 기타로 구분하여 4개의 범주로 분류하였습니다. 의문점들에 관한 관련 기준이 어디에 있고, 내용은 무엇인지 간결하게 기술하였으며, 원문에 관한 참고문헌도 함께 작성하였습니다. 관심 있는 독자들과 설계 기술자들이 원문을 쉽게 찾을 수 있도록 하여 조금이나마 도움이 되도록 하였습니다.

목차

01 지진(Earthquake)

EQ 01 성능설계법과 사양설계법은 어떻게 다를까? 

EQ 02 역량설계법이란 무엇일까? 

EQ 03 미국의 내진설계기준에 성능설계법을 도입하게 된 이유는? 

EQ 04 미국토목학회 표준 ASCE 7의 내진설계 재현주기가 2,475년인 이유는? 

EQ 05 ASCE 7과 IBC 기준에서 단주기와 1초 주기 설계스펙트럼가속도에 2/3를 사용하는 이유는? 

EQ 06 내진설계에 사용하는 고유주기 약산식을 이용할 때 주의사항은? 

EQ 07 ASCE 7-16 12.4.2.2의 수직지진하중 산출식의 근거는? 

EQ 08 내진설계기준에서 말하는 직교하중효과란? 

EQ 09 지진공학에서 사용하는 스펙트럼이란? 

EQ 10 설계스펙트럼에서 통제주기 또는 전이점(전이주기)을 구하는 이유는? 

EQ 11 토목구조물, 건축구조물, 발전 구조물의 설계스펙트럼을 비교하면? 

EQ 12 등가정적해석법은 무엇일까? 

EQ 13 최대지반가속도와 유효최대지반가속도는 어떻게 다를까? 

EQ 14 ASCE 7-10부터 갈고리 볼트를 사용하지 못하게 한 이유는? 

EQ 15 지진재해해석과 지진위험해석의 차이점은 무엇일까? 

EQ 16 규모와 진도는 어떻게 다를까? 

EQ 17 진원과 진앙은 어떻게 다를까? 

EQ 18 지진과 폭발은 어떻게 구분할까? 

EQ 19 일반적인 구조물의 대략적인 주기는 얼마일까? 

EQ 20 구조물의 감쇠는 대략 얼마나 될까? 

EQ 21 건물 이외의 구조물에 대한 지진하중 산출방법은? 

EQ 22 응답(반응)수정계수란 무엇일까? 

EQ 23 구조물의 비탄성거동이란 무엇일까? 

EQ 24 비구조요소와 건물 외 구조물은 어떻게 구분해야 할까? 

EQ 25 약진, 중진, 강진을 어떻게 분류할 수 있을까? 

EQ 26 철근콘크리트 부재의 내진설계를 위해 분류하는 보통, 중간, 특수모멘트골조를

어떻게 구분 적용할까? 

EQ 27 UBC-97의 지진계수(Ca, Cv)와 IBC-2000의 지반계수(Fa, Fv)와의 관계는? 

EQ 28 지진에 대비하기 위한 구조물 간 이격 거리는? 

EQ 29 기계와 전기 기자재에 대해 내진설계를 해야 할까? 

02 철근콘크리트(Reinforced Concrete)

RQ 01 콘크리트 T형보의 개략적인 치수는 어떻게 정할까? 

RQ 02 인장력이 커서 앵커볼트로 인장력을 부담할 수 없을 때 보강철근과 관련된 규정은? 

RQ 03 앵커볼트의 최소 묻힘길이는? 

RQ 04 앵커볼트에 슬리브는 언제 사용해야 할까? 

RQ 05 앵커볼트로 F1554 Gr.55를 사용할 때 주의사항은? 

RQ 06 얕은 앵커란 무엇일까? 

RQ 07 선설치 앵커볼트 설치를 위한 베이스 플레이트 구멍의 크기는 얼마로 해야 할까? 

RQ 08 베이스 플레이트 하부에 사용하는 그라우트 관련 규정은? 

RQ 09 기기 기초의 하부에 사용하는 그라우트 관련 규정은? 

RQ 10 기초 페데스탈 돌출고는 얼마로 해야 할까? 

RQ 11 포장콘크리트로 사용하는 콘크리트 휨강도와 압축강도 사이의 관계는? 

RQ 12 페데스탈 최상단부에 횡방향 철근을 배근해야 하는 이유와 기준은? 

RQ 13 콘크리트 구조물의 배수를 위한 경사는 얼마로 해야 할까? 

RQ 14 철근콘크리트 보의 관통부는 어디에 두어야 할까? 

RQ 15 합리적인 피복두께 적용은 어떻게 해야 할까? 

RQ 16 콘크리트 치핑은 얼마나 해야 할까? 

RQ 17 콘크리트 구조물의 구조해석에서 무시할 수 있는 개구부 크기는 얼마일까? 

RQ 18 고임철근을 전단철근으로 사용할 수 있을까? 

RQ 19 고임철근에 대한 규정은? 

RQ 20 지진하중과 풍하중을 콘크리트 균열검토에 포함해야 할까? 

RQ 21 옹벽 구조물에 대한 허용변위량은 얼마일까?

RQ 22 원형철근의 인장 상태에서 허용부착응력은? 

RQ 23 조강시멘트는 구조물에 적용 가능할까? 

RQ 24 철근콘크리트 기초 구조물에 압축철근을 배근해야 하는 이유와 근거는? 

RQ 25 신축이음에 다우얼 바를 사용해야 하는 경우는? 

RQ 26 철근콘크리트 부재의 횡방향 철근에 대해 135°갈고리 또는 90°갈고리는 언제 사용해야 할까? 

RQ 27 국내 기준에 따라 철근콘크리트 부재의 정착길이를 계산할 때 정밀식과 간편식에 의한 길이비교 결과는? 

RQ 28 철근콘크리트 부재에 기계적 이음을 사용하는 경우 이음부 간격은? 

RQ 29 철근의 겹침이음 위치를 엇갈림 해야 하는 이유와 관련 규정은? 

RQ 30 그라우트와 모르타르의 차이는 무엇일까? 

RQ 31 콘크리트 유한요소 해석을 위해 참고할 것과 유의해야 할 것은? 

RQ 32 플레이트요소나 쉘요소로 콘크리트 유한요소 해석 후 설계모멘트를 취할 때 유의사항은? 

RQ 33 경사를 갖는 박스구조물의 상판과 바닥판의 배근은 어떻게 해야 할까? 

RQ 34 후설치 부착앵커의 최소 묻힘깊이는 얼마일까? 

RQ 35 스트럿-타이 모델에서 모멘트나 분포하중을 고려하려면? 

RQ 36 피로하중을 받는 앵커볼트의 설계는 어떻게 해야 할까? 

RQ 37 벽체의 수평철근은 상부철근일까? 

03 강구조(Steel)

SQ 01 강재의 규격에 사용하는 SS, SM, SMA, SN 따위는 무엇의 약자일까?

SQ 02 SS강재는 용접용으로 사용할 수 있을까?

SQ 03 각형강관이나 강관의 경우 배수구멍이 필요할까? 

SQ 04 인장부재의 전단지연계수(U)를 구할 때 는 어떻게 구할까? 

SQ 05 부재 접합용 거싯 플레이트의 적정 이격 거리는? 

SQ 06 빌딩 구조물의 강재 빔 또는 기둥의 이음부에 대한 적정위치는? 

SQ 07 교량구조물의 주요 부재의 용접에 필릿용접 치수를 최소 6 mm 이상으로 규정한 이유는? 

SQ 08 접합하는 부재의 두께가 얼마일 때 필릿용접 또는 개선용접을 사용해야 할까? 

SQ 09 볼트에 아연도금이 불가능할 때는 언제일까? 

SQ 10 고장력 볼트에 발생하는 지연파괴란? 

SQ 11 쉬어 러그와 관련된 규정은? 

SQ 12 앵커플레이트 두께는 얼마로 해야 할까? 

SQ 13 고온 조건에서 ASTM 강재의 선택기준은? 

SQ 14 파이프 랙 구조물에 활하중을 적용해야 할까? 

SQ 15 필릿 용접부의 최소 여유는 얼마나 필요할까? 

SQ 16 강구조 접합부의 위치는? 

SQ 17 앵커볼트에 대한 현장 성분조사 후 저강도(A36)와 고강도(A449)의 구분 방법은?

 

04 기타(Miscellaneous)

MQ 01 말뚝에 최소 연단거리를 확보해야 하는 이유는? 

MQ 02 파일 캡 내부로 말뚝 최소 관입깊이는? 

MQ 03 기성말뚝에 이음을 피해야 할 위치는? 

MQ 04 말뚝길이를 말뚝직경에 10배를 사용해야 하는 이유는? 

MQ 05 말뚝과 기초의 접합부에 대한 응력검토를 할 때 유의사항은? 

MQ 06 암반(풍화암, 연암, 경암)의 굴착면의 기울기는 얼마로 해야 할까? 

MQ 07 풍공학에서 말하는 방향성계수란? 

MQ 08 계단 폭, 단 높이, 단 너비는 얼마로 해야 할까? 

MQ 09 국내 건축구조기준이나 ASCE 7 또는 IBC에서 기초설계용 하중조합에 0.6D가 필요한 이유는? 

MQ 10 건축구조기준과 건축구조기준 설계하중의 기초설계용 하중조합에 대한 이견은? 

MQ 11 진동기초 설계 관련 참고사항은? 

MQ 12 10분간 평균풍속을 3초 거스트 풍속으로 변경하려면 어떻게 할까? 

MQ 13 기초 하부에 타설하는 버림 콘크리트 관련 규정은? 

MQ 14 기초의 동결심도 관련 참고사항은?