Structural Load Calculator

구조하중 계산기 (고정/활/풍/지진하중)

24개 결과

Structural Load Calculator 소개

구조 하중 레퍼런스는 한국건설기준(KDS)과 국제 엔지니어링 실무에 기반한 구조 설계 하중의 포괄적인 검색형 가이드입니다. 구조 엔지니어가 고려해야 할 모든 주요 하중 범주를 다룹니다: 고정하중(구조체 자중, 마감재, 칸막이벽), 건축물 용도별 활하중, 설계풍압 산정을 포함한 풍하중, 등가정적 해석법에 의한 지진하중, 그리고 적설하중, 토압, 온도하중, 충격하중 등 기타 하중까지 포함합니다.

각 하중 범주에는 설계에 바로 사용할 수 있는 구체적인 수치를 제공합니다. 고정하중에는 콘크리트 단위중량(24 kN/m3), 벽체 종류별 하중(벽돌, 블록, 커튼월, 건식벽체), 지붕 마감재 하중이 포함됩니다. 활하중표는 KDS 41 12 기준으로 주거(2.0 kN/m2), 사무실(2.5 kN/m2), 상점(4.0 kN/m2), 집회(5.0 kN/m2) 등 용도별 값을 정리합니다. 풍하중 섹션에서는 한국 주요 도시별 기본풍속, 설계속도압 공식(qz = 0.5*rho*Vz^2), 가스트영향계수, 벽면 및 지붕의 풍압계수를 제공합니다.

지진하중 섹션은 KDS 41 17 기준의 등가정적 해석법으로, 밑면전단력 산정(V = Cs*W), 응답수정계수(OCBF R=3.25에서 SMF/BRBF R=8까지), 내진등급별 중요도계수, 층 전단력 배분 공식을 포함합니다. 또한 극한강도 설계(1.2D+1.6L 등 7개 조합)와 사용성 검토를 위한 완전한 하중조합표, 중복도 계수와 과강도 계수를 적용한 내진 특별 하중조합까지 제공합니다.

주요 기능

콘크리트 슬래브, 벽체, 지붕 마감재의 고정하중 값을 kN/m2, kN/m3 단위로 수록
KDS 41 12 기준 용도별 활하중표: 주거, 사무실, 상점, 병원, 공장, 도서관 등
부담면적에 따른 활하중 저감 공식 및 기둥/보/슬래브별 K_LL 계수 안내
풍하중 설계절차: 한국 주요 도시별 기본풍속(서울 26, 부산 30, 제주 40 m/s) 및 풍압계수
KDS 41 17 지진하중: 밑면전단력 공식, SDS/SD1 산정, 전 구조시스템 R값 정리
적설하중, 토압, 온도하중의 설계 매개변수 및 산정 공식
극한강도(1.4D, 1.2D+1.6L 등)와 사용성 하중조합표(KDS 41 12 기준)
내진 특별 하중조합: 중복도 계수(rho=1.0/1.3) 및 과강도 계수(omega_0=2.5~3.0) 적용

자주 묻는 질문

이 레퍼런스는 어떤 구조 하중을 다루나요?

고정하중(D, 자중 및 추가 고정하중), 용도별 활하중(L), 풍하중(W, 설계풍압 산정 절차 포함), 지진하중(E, 등가정적 해석법), 적설하중(S), 토압, 온도하중(T), 충격하중, 바닥 진동 기준 등 모든 주요 구조 하중을 다룹니다. 극한강도 설계와 사용성 검토를 위한 표준 하중조합도 함께 제공합니다.

KDS 41 12 기준으로 사무실의 활하중은 얼마인가요?

KDS 41 12 기준 사무실 설계 활하중은 2.5 kN/m2입니다. 관련 값으로 복도/계단/로비 5.0 kN/m2, 주거 2.0 kN/m2, 상점 4.0 kN/m2, 집회/식당 5.0 kN/m2, 주차장(승용차) 2.5 kN/m2, 도서관 서고 7.5 kN/m2, 경량/중량 창고 6.0/12.0 kN/m2 등이 있습니다. 부담면적에 따라 L = Lo*(0.25 + 4.57/sqrt(K_LL*A_T)) 공식으로 활하중 저감이 가능합니다.

KDS 41 12에 따른 설계풍압은 어떻게 산정하나요?

설계풍압은 p = qz*Gf*Cp - qi*Gf*Cpi로 산정합니다. qz는 설계속도압(qz = 0.5*rho*Vz^2, rho = 1.225 kg/m3), Gf는 가스트영향계수, Cp는 외압계수(풍상벽 +0.8, 풍하벽 -0.5, 측벽 -0.7), Cpi는 내압계수(밀폐건물 +/-0.18)입니다. 설계풍속 Vd = V0*Kzr*Kt*Kd로 높이, 지표조도, 지형, 풍향 계수를 반영합니다.

KDS 41 17의 지진하중 밑면전단력 공식은 무엇인가요?

밑면전단력 V = Cs*W이며, Cs = SDS/(R/IE)입니다. SDS = S*Fa*2.5*2/3으로, S는 지도 표시 스펙트럴 가속도, Fa는 지반계수, IE는 중요도계수(일반 1.0, 학교/집회 1.2, 필수시설 1.5)입니다. R은 응답수정계수로 OCBF 3.25부터 SMF/BRBF 8까지입니다. 층 전단력은 Fx = Cvx*V로, 각 층의 중량과 높이에 따라 수직 배분합니다.

구조시스템별 응답수정계수(R)는 어떻게 되나요?

KDS 41 17 기준으로 특수모멘트골조(SMF) R=8, 중간모멘트골조(IMF) R=5, 보통모멘트골조(OMF) R=3.5, 특수전단벽 R=6, 보통전단벽 R=5, 특수중심가새골조(SCBF) R=6, 보통중심가새골조(OCBF) R=3.25, 좌굴방지가새골조(BRBF) R=8입니다. R값이 클수록 연성능력과 에너지 소산 능력이 우수한 시스템입니다.

KDS 41 12의 극한강도 설계 하중조합은 무엇인가요?

7개 표준 조합은 (1) 1.4D, (2) 1.2D+1.6L+0.5(Lr or S), (3) 1.2D+1.6(Lr or S)+(1.0L or 0.5W), (4) 1.2D+1.0W+1.0L+0.5(Lr or S), (5) 1.2D+1.0E+1.0L, (6) 0.9D+1.0W, (7) 0.9D+1.0E입니다. 내진설계 시 특별조합 (1.2+0.2SDS)D+rho*QE+L과 (0.9-0.2SDS)D+rho*QE가 적용되며, rho는 중복도 계수(1.0 또는 1.3)입니다.

슬래브나 벽체 하중을 보에 전달하는 방법은 무엇인가요?

1방향 슬래브의 경우 보에 전달되는 등분포하중은 w = q*(L1/2+L2/2) kN/m입니다(q는 슬래브 하중, L1/L2는 인접 경간). 2방향 슬래브의 45도법 적용 시, 단변보에는 삼각형 분포 w = q*Lx/3, 장변보에는 사다리꼴 분포 w = q*Lx/2*(1-Lx/(3*Ly))가 전달됩니다. 벽체 하중은 벽체 단위면적중량에 벽높이를 곱하여 kN/m 단위로 보에 적용합니다.

바닥 진동 검토 기준은 어떻게 되나요?

AISC Design Guide 11 기준으로, 고유진동수는 fn = 0.18*sqrt(g/delta_s)로 추정합니다(delta_s는 단위하중에 의한 정적처짐). 허용 가속도 한계는 사무실 0.5% g, 보행교 1.5% g, 체육관 5.0% g이며, 일반적으로 고유진동수가 7~9 Hz 이상이면 통상적인 바닥 시스템에서 적합한 것으로 판단합니다.