구조물의 하중은 정적하중(Static Load)과 동적하중(Dynamic Load)으로 나눌 수 있습니다. 이 두 가지 하중 유형은 구조물의 안전성을 평가하고 디자인하는 과정에서 중요한 역할을 합니다.
정적하중(Static Load)
정적하중은 일정한 크기와 방향을 가지며 변하지 않는 하중입니다. 주로 고정된 무게나 압력으로 표현되며, 구조물의 안정성과 변형을 계산하는 데 사용됩니다. 정적하중은 일반적으로 다음과 같은 유형으로 나타납니다:
- 자체 무게(Dead Load) : 구조물의 부피와 형태에 의해 발생하는 무게로, 지속적으로 작용하는 정적하중입니다. 예를 들어 벽돌, 철근, 천장재 등의 무게가 이에 해당합니다.
- 추가 무게(Live Load) : 사람, 가구, 기계 등이 구조물에 일시적으로 작용하는 무게로, 시간에 따라 변할 수 있습니다. 예를 들어 사람들이 건물 내부에서 움직일 때 발생하는 하중이 여기에 해당합니다.
- 눈, 바람, 지진 등의 외력(External Forces) : 환경적 요소로서 구조물에 작용하는 무게 또는 힘이 포함됩니다.
정적하중은 보통 안정성 분석 및 구조물 디자인의 기초로 사용되며, 구조물이 안전하게 작동하고 변형하지 않도록 보장합니다.
동적하중(Dynamic Load)
동적하중은 시간에 따라 변하는 크기와 방향을 가지는 하중입니다. 구조물이 외부 요인에 의해 진동하거나 충격을 받을 때 발생합니다. 동적하중은 주로 다음과 같은 상황에서 나타납니다:
- 지진(Seismic Loads): 지진은 구조물에 진동을 유발하며, 이로 인해 구조물의 안전성이 위협될 수 있습니다.
- 풍하중(Wind Loads): 강한 바람이 구조물에 압력을 가하거나 구조물을 흔들어서 동적하중을 생성할 수 있습니다.
- 인접한 기계나 설비의 운전(Operational Loads): 인접한 기계나 설비의 운전으로 인해 구조물에 진동이 전달될 수 있습니다.
동적하중은 구조물의 진동 또는 공진(frequency)을 고려하여 분석되어야 합니다. 구조물의 안전성과 예측되는 동적응답을 평가하고, 필요에 따라 진동 완화 장치나 강화가 고려됩니다.
건축구조물의 정적하중과 동적하중은 함께 고려하여 구조물을 디자인하고, 구조물의 안정성과 성능을 보장하기 위한 중요한 요소입니다.