휴긍정의 사소한 만족

DCM (Deep Cement Mixing Method) 공법 안정, 교반, 개량

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연약지반은 물론 치환을 하는 것이 가장 Simple 하고 불확실성을 줄이는 길이기는 하지만,

여건 상 불가능하기 때문에 많은 방법 들이 고안되었다.

 

안정액의 사용은 이론 상으로는 이해하고 받아들이기 쉽지만,

실제 Guarantee Issue 가 항상 논란의 여지가 된다.

 

CGS 공법 적용 중

 

DCM 은 안정액, 교반, 주변영향 적음으로 대표되는 연약지반 개량 공법으로 

원지반을 그대로 활용한다는 특징이 있다.

시공순서는 조사 -> 혼합비 설정 -> 시공(굴진-교반-재굴진-고화재) -> 확인 시험의 순서가 되고,

시멘트와 물의 혼합비가 중요한 요소로 작용하며, (슬러리)

저압으로 주입하면서 원지반과 혼합재를 교반하면서 원지반을 경화시키는 원리를 이용한다.

 

확인 시험을 위해서는 시멘트가 경화되는 시간을 일부 고려하여 7~28일 사이에 할 수 있다.

공법 이름에서 확인할 수 있듯이, 심층혼합이 다른 공법과의 다른 점이고,

육상/해상 등 다양한 곳에 제약없이 적용할 수 있는 장점이 있다.

적용 대상 : 연약지반 개량, 차수, 액상화 방지 등.

그리고 연약지반을 원위치에서 교반하여 적용하면서 환경적인 문제나 골재/준설/사토 등의 문제가 적어진다.

 

어떻게 혼합을 하고, 주입/교반을 하면서 어떻게 분석을 하고, 변화된 적용을 시행할지가 중요하다.

 

다른 공법과의 비교

 - SCP : 모래라는 재료의 수급관련 문제.

 - 안정액 공법 (CGS, JSP, LW, etc.) : 주입량에 대한 확인 문제, 깊은 심도의 압력 관련 문제.

 - DCM : 30m 까지 가능. 지반에 대한 제약이 없고, 소음/진동/환경 문제로부터 자유롭고, 단시간에 소요의 강도를 얻을 수 있음.

 

흙-시멘트 (Soil Cement) 의 반응과 역할.

 - 함수비에 따라 강도의 발현, 응력-변형율, 탄성계수에 대한 연구에 따라 재료의 선택과 배합이 중요함.

 - 기본적으로 시멘트 양이 많아지면 강도 발현에는 효과가 있음.

 - 다양하고 객관적인 데이터 베이스를 통해 설계 기준 강도 및 배합비에 대한 기준 확립이 중요.

 - 주로 SCW 의 흙막이 용으로 많이 사용. (자립식 흙막이, 일체 효과가 좋음.

 - 해상 적용 시 고로 슬래그 시멘트를 이용해 내화학성, 장기강도 발현에 도움.

 - 토사의 함수비를 고려하여 W/C = 0.7~0.9 % 적용.

 - 물-시멘트 비가 큰 경우 잔류수의 블리딩 현상으로 인해 교반이 잘 되지 않음.

 

확인 시험

 - 실내 시험 : 일축압축강도시험, 삼축투수시험(투수계수), 동적 특성 확인 시험 등.

 - 현장 일축압축 강도의 50~60% 정도를 설계기준강도에 맞도록 설계 및 확인.

 

교반장비

 - 고압으로 심층혼합처리기 선단에 압송

 - 교반 날개를 이용한 슬러리를 연약지반과 혼합

 - DCM 에 고압 분사 방식도 있지만, 이는 다른 분사식 약액 주입 공법과 차이가 없다. (JSP, SGR, RIG 등)

 - 개량체 D1000 x 2 나, D1000 x 4 로 적용.

 

출처 zoomin sports

 

(여담) 저렇게 스트라이드 할 때까지 상체와 손이 움직이면 안되는데... 따라하기 너무 어려워요.

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흙막이 해석 (탄소성), 보강토 옹벽 Mohr circle

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흙막이벽은 지중 굴착 전후 발생하는 횡토압에 저항하는 구조물을 말합니다.

토압은 정지토압, 인장변형시의 주동토압, 압축변형시의 수동토압으로 나뉘고, 지중 토사의 무게인 수직토압에 토압계수를 곱하여 계산합니다.

구조물의 지점 조건에 따라 토압분포는 삼각형, 포물선 등을 그립니다.



흙막이 해석은
SUNNEX,
EXCAV
WALLAP 과 같은 프로그램을 사용하는데,
지점 조건을 스프링으로 놓고,
각 스프링의 지반반력계수(kN/m3) 를 입력하고
그에 따른 응력, 변위를 관찰하며 안정성을 확보하는지 확인합니다.
토류벽 자체의 안정성은 물론 배면지반의 변위도 파악하여 안정성(주동상태인지)을 확인하고,
굴착 단계별 해석을 할 수 있다는 장점이 있습니다.

구조체의 강성을 구할 때, kN/mm 과 같은 값을 주고, 10kN/mm 이상의 강성을 가져라. 라고 하면 10kN (1tonf) 의 하중이 가해졌을 때 1mm 처짐이나 변위만 발생해야 한다는 의미인데,
지반반력 계수도 단위면적당 하중을 가했을 때의 변위를 계수로 판단합니다.
응력-변위 곡선에서의 기울기 (탄성쪽) 가 지반 반력계수가 되고, 평판재하시험이 떠오르네요.

탄소성은 이처럼 흙막이와 부재를 탄성 혹은 그를 벗어난 탄소성 재료로 보고 구속이 아닌 변위를 허용하는 해석법으로 보면 되고, 초기 지점 조건에 따라 변위를 계산하고 그에 따라 재분배되는 토압을 관찰할 수 있어, 취약부나 침하 예상부를 예측할 수 있습니다.

1.     토압론
A.    지지구조 없는 경우 (중력식) : Rankine, Coulomb 토압을 정규화(선형화) 하여 적용
B.     지지구조 있는 경우 (Anchor, Strut) : 지지 형식에 따른 구분 (자유단 지지, 고정단 지지)
최소 근입장 관리 필요.

2.     탄성법 (탄성보법)
기존 토압론은 앵커의 장력이나 최대모멘트가 지나치게 크게 산정되는 경향.
지지구조가 없는 경우/ 있는 경우로 구분
-       배면의 하중 분포
-       저면의 스프링설치 : 지반 모델 (스프링 계수, 지반변력계수 산정)

3.     탄소성법
-       흙막이 벽체 : 탄성보로 모델
-       지보재 : 탄성 스프링
-       지반 : 탄소성 스프링 (유한요소 해석), 항복기준까지는 탄성으로 가정, 그 이후는 소성으로 (변형발생) 판단.
-       초기 토압에 따른 발생 변위 계산, 변위에 따른 토압보정. 반복 작업을 통해 벽체 변위, 응력, 지보재 반력 계산


기본 벽체의 방정식을 통해 계산.


벽체의 변위는 Terzaghi 등의 한계 허용변위 값으로 구속하여 흙막이 설계.

계측에 따른 실제와 변위 모델간의 일치성 확인 필요




Mohr Circle 은 최대주응력과 최소주응력을 통해 응력-전단 그래프를 그려 2차원응로 응력상태를 확인할 수 있는 원리입니다.

주응력면은 전단이 발생하지 않고 수직력만 발생하는 면을 의미합니다.

수평구속압력을 달리 해가며 원을 여러개 그리고, 그것의 접선을 이은 것이 c, pi 파괴 포락선이 됩니다. 이를 통해 점착력과 내부마찰각을 알아내거나, 역으로 지질정수를 아는 경우에 현재 응력으로 파괴에 닿는지를 확인할 수 있는 방법입니다.

보강토 옹벽은 층층이 들어 있는 마찰력이 큰 강재 혹은 합성섬유재의 보강재가 마찰력을 일으켜 횡변위를 구속함으로서 파괴포락선을 들어올리거나, 응력원을 오른쪽으로 또 작게 만들면서 더 큰 수직응력 즉 더 높은 성토고에도 버틸 수 있게 만들어주는 원리입니다.
계란을 층층이 쌓았을 때의 느낌이라고 어디서 들은 바 있습니다.



보강토 옹벽의 안정검토는 외적해석, 내적해석으로 나뉘고,

내적해석은 절단 (항복강도와 횡토압의 비교를 통해 보강띠 두께 검토), 인발 (마찰강도와 횡토압을 비교해, 유효길이 산출)을 체크하며, 45+pi/2 위쪽은 자유길이로 보고 마찰에 포함시키지 않도록 한다.

외적해석은 기본적인 옹벽과 같이 전도, 수평, 지지력, 사면의 활동 (원호, 대수나선), 그리고 채움재의 성질/다짐 정도를 판단해 부등침하 여부도 체크해야 한다.

유의사항은
- 전면판 조립 시 유의. (수직도 검토)
- 뒤채움재, 보강재 시공 유의. (정위치, 올바른 재료, 올바른 다짐)
- 벽면에 평행하게 다짐, 급정지/급선회 금지, 벽면측부터 다짐.
- 침투 방지
- 보강재 시험 : 전단시험, 현장 입고시험.

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흙의 구조 확산이중층 동형치환

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점토 광물하면
KIM



점성토의 경우 광물 성분의 구조가 그리고 그 배열이 흙의 강도와 거동에 영향을 준다.
점토입자 : 양이온으로 평형 유지.
면모구조 : 확산이중층이 얇은 구조. 인력이 우세. 건조측 다짐 시 Interlocking 처럼 엉키는 구조 기대.
이산구조 : 이중층이 두껍고, 면과 면 사이가 넓다. 반발력이 우세하고, 습윤측 다짐 시 효과. 투수계수와 간극비가 작다. (이산, 확산, 분산 동일한 말)
(비점성토는 단립/봉소로 구분)

점토광물
- 사면체 : 규소와 산소 4개. 실리카
- 팔면체 : 알루미늄, 마그네슘과 OH 6개.
- K (카올리나이트) : 2층구조, 흡수력 낮음. 안정된 구조. 팽창 적음, 활성 적음. 장석
- I (일라이트) : 운모. 3층구조, 실리카2개, 알루미나1개. 동형치환되어 음전하 (규소)
- M (몬모릴로나이트) : 풍화, 철, 마그네슘, 건조시 수축, 함수비 증가시 팽창, 투수성 낮음. 3층구조. 알루미늄, 마그네슘의 치환으로 결합력이 약하다. 층과 층 사이에 물 침투.



흙에서 자주 써먹을 것 : 탄성/소성, 비선형, 균질/등방 가정

생성 : 퇴적물-퇴적암-(열과압력)-변성암-융해로 마그마
마그마-화성암-풍화/침식-퇴적물
화성암도 열과 압력을 받으면 변성암

풍화작용 : 장석, 운모 -> 점성토, 석영 -> 모래, 실트

확산이중층 : 점토광물-음전하, 양이온(물, 이중층수=입자 주변의 흡착수 + 확산수, 바깥은 자유수라고 함. 점토의 점성의 근원.)을 끌어들이는 한계 층. (전하의 평형을 유지하고 있는 층) 그래프 : 거리가 멀어질수록 양이온 감소 음이온증가.

동형치환(isomorphous substitution) : 한 원자가 비슷한 이온 반경을 가진 다른 원자와 치환되는 현상.
구조를 변경시키지 않으면서 다른 이온으로 변경되는 현상. 규산->알루미늄, 알루미늄->철/마그네슘.
그에 따라 음전하 발생. 1:1형과 같이 안정된 구조는 잘 안생김.
입자 내에 낮은 양전하로 자리가 바뀌면서 (치환되면서) 발생된 음이온들이 섞이면서 면과 모서리가 만나 면모구조와 연결지을 수 있음.




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한계해석 (Limit Analysis, 극한해석) 한계평형과 비교

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지반 해석 방법의 종류 (사면과 흙막이)

산에 가고 싶네.



지반이 소성변형을 일으키면 조건들을 충족시키는 해석이 어려움. (극한해석법, 경계이론)

일부 조건만 충족시키는 근사법 접근이 필요.
- 가정사항 : 흙은 완전탄소성, 가상일의원리.
- 힘의 균형방정식, 변위의 적합조건식, 재료의 구성식, 경계조건식 충족 필요. (상한계, 하한계 이론)
- 상한계 : 힘에 관한 경계조건 무시. 파괴하중에 대한 상계치 구함.
- 하한계 : 변위의 경계조건 무시. 실제 파괴하중의 하계치. (파괴가 발생하지 않는 하중값)
- 파괴하중은 이 경계값 사이에 존재.
- 개념상의 차이와 적용에 따른 차이로 접근 필요.



한계평형법이 널리사용됨.
(파괴가 발생할 때의 힘의 균형으로부터 한계력을 계산, 위험한 파괴면을 찾는 방식, 근사해의 위치가 맞는지 확인이 어려움.)
단점 : 정해와의 관계가 불확실함.
장점 : 현장 상황과의 일치도가 높음.



이론은 장단점 위주로 접근이 필요.
그래야 오래 남는다.

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분산토? Dispersive Soil (흐트러짐)

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흙과 친해지자. 농사꾼처럼



1. 정의 : 불안정한 토사로 함수비 증대 시 파괴에 이르기 쉬움. (용탈 현상과 유사)

2. 원인 : 나트륨 관련 물질이 많은 점성토의 경우 해당이 됨. 전기적 현상에 의해 입자간 구속력이 작아지면서 함수비가 증가하는 경우 흐트러지기 쉬워짐.

3. 현상 : 전단파괴 (함수비 증가시), 드라이 한 경우 투수계수가 작아지고 간극비도 작아짐. Waterlogging 발생(침투 저하)



4. 확인 방법
A. Dispersion Test : 시료채취, 용기에 물을 넣고(염화물 함량이 없도록), 시간에 따른 관측. 구름처럼 퍼지는 경우 Dispersion. 물이 깨끗하게 퍼져나가면 Dispersion 이 적은 것임.
B. 나트륨 이온 함유량 관리 : 6% 이상 시 위험.

5. 대처방법 : 배수시설 관리 필요. 그라우팅을 이용한 지반 개량. (안정액, 석고 계열을 통한 반응 유도)


잘 다질 수 있을까?

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지중응력 (2:1법과 다른 뉴마크원) Newmark Chart

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지중응력은 토압과 함께 흙의 전단강도와 비교하여 안전성을 검토하는데 가장 기본이 되는 항목.



- Newmark 영향원 (Influence Chart) : 등분포하중으로 인한 임의의 점에서의 연직응력 증가량. Nq/200. 미세면적으로 나누어 불규칙한 형상의 구조물에 적용되는 지중응력을 계산함.

Newmark 영향원 Sample 하나 참고

비정형 평면을 가진 구조물이나 하중으로 인한 특정 지점의 지중응력을 계산할 때 사용.
block 의 개수(200개)와 0.005 를 기억하도록.


하중의 형태나 증가가 선형이면 쉽게 표를 통해 지중응력 증가량을 구할 수 있음.

하지만 불규칙한 경우 어려움. 동심원 형태의 차트를 이용한 지중응력을 계산.

영향원에 해당되는 block 의 수를 세어서 연직응력 증가량을 계산.



- 지중응력 : 부력을 고려함. 유효응력만큼.
- 지상의 추가 하중에 따른 지중응력 증가

1. 균질, 등방, 선형적 탄성을 가정함.
2. 영향계수를 사용. R(평면상의 거리), Z(깊이) 에 따름.
3. 2:1 경사법 (1:1로 양방향에서 길이가 늘어난다고 보면 됨.)



흙의 전단강도와의 비교보다는 지하지장물의 안전성을 검토할 때 주로 사용되며,
강관의 경우 deflection 검토, buckling 검토를 allowable limit 내부로 들어오는지 검토하고 (AWWA M11)
콘크리트의 경우 자체 강성(철근 고려)을 지중응력과 비교하고, 또 압력관의 경우 자체 내압도 함께 검토하여 최종 결정한다.


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투수량 계수, 저류계수 (Coefficient of Storage)

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저류계수란 물을 저장하는 토사의 능력.
S= 물의 부피 / (단위면적 x 수두변화) (무차원 상수)

* 그 밖의 특성 : 투수계수, 투수량계수 등



공극율 0.2, 물온도 15도, 피압대수층 : 물의 팽창만으로 1m 수두 강하시 3x10-7 m3 만큼 물이 배출됨.

피압층 : 대수층을 통해 유출/유입되는 물의 양. (수위 강하/상승 시). 10-4~10-6
중력층 : 지하수위 감소. 자유면 대수층. 물입자의 팽창과 대수층의 수축은 무시. 0.1~0.3. 비산출률(중력에 의하여 대수층에서 자연 배출될 수 있는 물의 양) 과 같게 나타남.

비저류계수 (단위부피당) 에 층의 두께를 곱하면 저류계수가 됨.



투수량 계수
- 지하수가 대수층을 1일 동안 통과하는 물의 양. 얼마의 수량이 대수층을 통해 이동될 수 있는가
- 대수층의 유체 통과능력을 나타내는 지수.

적어놓고도
투수, 물의 흐름, 유선, 수두 등은 정말 호감이 잘 안 가는 것 같다.

반복반복만이 살길.

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터널 설계의 일반, 라이닝, 암석계수, 복공 두께

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국가 건설 기준 센터에 나온 내용을 요약



암반의 초기 응력
- 굴착 전 원지반이 가지고 있는 응력.

터널 굴착방법의 종류
- 전단면/수평/수직분할/선진도갱굴착
- 인력/기계/파쇄/발파
- 기계의 종류 :
무쉴드 : 로드헤더, 그리퍼
쉴드 : 개방형(그리퍼, 추진잭), 밀폐형(이수,토압,혼합)
연암 이하의 경우 지보가 필요한 경우, 밀폐형 필요.
(압으로 막장면을 유지하면서 굴착 필요.)
- 커터의 종류 : 디스크 커터, 커터비트(크롬몰디브덴강, 니켈크롬몰디브덴강+초경합금 용접), 카피커터

터널 구성 : 굴진면(막장면), 굴진구역, 굴착구역, 후방구역

터널 조사의 종류 : 입지환경조사(지형도, 항공사진, 인공위성사진, 주변환경, 지장물, 사토장), 지반조사(노선 선정을 위한 예비조사, 계획 후 설계/시공계획을 위한 본조사, 보완조사), 시공 중 보완조사(문제점 해결을 위함. Face mapping 과 연결)
- 본조사 : 지표지질조사, 지구물리탐사, 시추조사(NX 이중 코아배럴, 노선방향 50~200m, 바닥부계획심도+직경/2 깊이까지, 갱구부는 반드시 포함), 현장시험 (표준관입시험, 현장투수시험, 루전시험, 공내재하시험), 실내시험
- 설계정보 : 토사-통일분류법, 암반-압축강도, 탄성파속도, 변형계수, RQD, 불연속면(간격,상태,방향), 지하수 상태, 초기응력 상태
- RMR=9lnQ+44 or RMR=15logQ+50
- 이에 따라 터널크기, 굴착패턴, 지보패턴 결정.
- 계획의 종류 : 조사계획, 계측계획, 갱구부/작업구 계획, 방수형식계획, 환기계획, 방재설비계획


RQD : NX 규격 이상의 코어로 10cm

응답변위법 : 표층 지반의 전단 진동에 따른 변위를 지반 속에 위치한 터널에 입력하여 터널의 변형과 응력을 산정하는 내진설계방법. 지진 시 지층지반의 변위는 일반적으로 수평변위를 대상으로 함. 응답스펙트럼법, 유한요소 진동모델 법.



인버트 : 터널 단면의 바닥 부분을 통칭. 원형 터널의 경우 바닥부 90도 구간의 원호 부분, 마제형 및 난형 터널의 경우 터널 하반의 바닥 부분을 지칭. 인버트의 형상에 따라 곡선형 인버트와 직선형 인버트로 분류. 라이닝 유무에 따라 폐합형 콘크리트라이닝과 비폐합형 콘크리트라이닝으로 구분.

물리탐사 : 탄성파, 전기비저항, 중력, 자기, 전자, 방사능

환기방식 : 종류식 – 제트팬식, 수직갱 송배기식, 집중배기식, 횡류식

계측
- 지중침하 : 인접지반의 침하를 보기 위해 터널 천장을 기점으로 지표로 갈수록 각 지층의 침하량을 확인.
- 지표침하 : 터널 종단/횡단 방향으로 침하판을 설치하여 상대적 침하량 측정



라이닝에 대하여 특별판

1. 라이닝의 목적 : 굴착면 안정성, 사용자의 심리적 안정감, 차수, 철근 콘크리트 or SFRC, 지보재 부식 방지, 터널 부착물 지지공간 확보
2. 두께 : t = 0.19 C r^0.5. (C : 암석계수, 탄성파속도에 따름)
300mm 보통, 부분적 100~200mm, 단면 크기에 따라 다름.
3. 형식 : 측벽형, 인버트형 (폐합), 원형, 마제형
4. 시공 : Caster 가 부착된 Sliding Form 사용. SFRC (30kg of Steel fiber / m3), Joint 관리
필요에 따라 Geotextile 등 토목 섬유나, HDPE sheet 등 설치 (배수/비배수 터널). 수발공/배수측구 유지여부 결정 필요.
- 전권 : 전단면 일시시공 – 작거나 지반 양호
- 역권 : 상부 -> 하부
- 순권 : 하부 -> 상부 – 지반 불량. 측벽선진도갱
- 가권 : 선행복공. 이완영역 방지
5. Bench cut 의 경우 가 Invert 가 형성되기도 한다.


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연약지반 강도증가율 (LL, PI)

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연약지반에서 가장 많이 사용되는 개량 공법인
연직배수재+성토



압밀의 진행과정 (압밀도) 및 개량의 품질을 확인할 수 있는 전단강도의 증가를 확인하는 방법이 필요하다.

압밀을 위해 한계성토고까지 재하를 하고, 기간을 두어 전단강도의 증가를 확인한 후 추가 성토 여부를 설계/결정할 수 있다.

이때 사용하는 것이 강도증가율

PI 를 이용한 방법 (Skempton) 과 LL 을 이용한 방법 (Hansbo)

1. Skempton
Su/p = 0.11+0.0037 PI (Su : 비배수 전단강도, p : 유효상재압)
소성이 클수록 강도증가율이 커진다.
하지만 액성지수 LI 가 커지면 증가율이 작아진다.

2. Hansbo
Su/p = 0.45LL

0.2~0.3 을 보는 것이 Reasonable 하겠다.
전단강도가 과소/과대평가 될 수 있는 요소들을 고려하여 분석하는 것이 중요하다.



투수성이 크면 압밀정도가 커지고, 베인시험 (Vane Test) 시 간극수압 소산으로 값이 작게 나올 수 있다.
(비배수 전단강도의 저평가)


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말뚝 Pile 두부 구속 조건, 모멘트, 축력, 극한평형, 탄성반력

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말뚝은 콘크리트 말뚝 (Precast, CIP), 강관말뚝/H형강 말뚝, 복합말뚝 (하부 콘크리트, 상부 강관) 등으로 재료에 따라 구분될 수 있다.

말뚝을 강성으로 보느냐 탄성으로 보느냐에 따라 하부 모멘트 전달이나 횡방향 변위의 정도가 달라진다.
연성으로 보는 경우 모멘트가 두부는 정모멘트, 하부는 부모멘트를 받게 되기도 한다.



말뚝과 기초의 연결방식 : 강결합 (Fix) / 힌지결합 (Pin)
- 구조물의 형식, 기능, 확대기초의 형태와 크기, 지반조건, 시공성 등 고려 필요.

자유단/힌지/고정단
- 고정단 : 횡방향 강성과 모멘트 증대, 모멘트 전달
- 힌지 : 모멘트 전달 안됨. 수평력이 발생하는 경우 변위가 커짐.

깊이별 변위, 모멘트, 전단력 등을 그래프로 작성 가능.
(극한 평형에 근거한 응력-변형 확인, Broms)
(SFD, BMD 개념으로 Moment 최대 지점 등을 고려한 식으로 수평저항력 산정)

1. 극한 평형법 (Broms 등)
말뚝 파괴를 고려한 극한 평형 접근으로, 휨강성/근입깊이/지반강성에 따른 분류.

- 지반반력계수 셜정이 중요. (일축압축강도, 재질, 직경 등 고려한 후 2~4로 나누어 보정)
- Beta 값 설정 (점성토), 사질토 n

- 긴말뚝/짧은말뚝의 판별



짧은말뚝/중간말뚝은 지반이 파괴됨
긴말뚝은 말뚝하부를 힌지로 보고 상부만 지반이 소성화되어 파괴됨.

0.7H (바닥에서) 위치가 최대변위.
- 파괴시 발생하는 횡방향 토압은 Rankine 의 수동토압의 3배와 같음.
- 극한하중 /2.5~3 의 하중과 허용변위에 따른 최대하중을 비교하여 사용하중을 사용.

허용수평변위를 통한 수평하중 산정방법.

탄성지반반력법 : 말뚝을 탄성 지반에 지지된 스프링이 달린 구조체라고 가정. 수평지반반력계수, 탄성계수, 단면 2차모멘트 사용. (p-y 곡선 이용)
- pu 의 1/2 지점을 할선계수로 보고 선택하면 선형해석
- 초기 접선값으로 시작하여 비선형으로 보고, 변위에 따른 접선계수를 계속 재산정해가는 방법이 비선형 방법. (초기 변위와 재산정 변위가 허용치 안으로 들어오도록 반복해서 해석)



말뚝의 축력분포
- 고정/힌지 : 깊을수록 0으로 수렴

짧은 말뚝의 경우 예



말뚝의 모멘트분포
- 고정 : 두부에서 최대, 중간에서 한번 반대의 모멘트를 가졌다가 0으로 수렴
- 힌지 : 두부에서 0이지만, 축력에 의해 발생하는 모멘트가 상부에 최대를 갖고, 깊어질수록 0으로 수렴.

말뚝의 변위
- 고정 : 횡방향변위가 작고, LPile 을 통해 계산된 허용 변위 내로 관리
- 힌지 : 지속적으로 커짐



수직력만 작용하는 경우 힌지가 유리 (모멘트 전달을 안 되게 하여 말뚝의 철근량, 두부의 철근량 감소시킬 수 있음.)
수평력이 작용하는 경우 힌지에서는 따로 압축력/인장력에 따른 설계와 두부의 휨모멘트에 대한 보강도 필요.



횡방향 하중과 수직력이 복합하여 작용하는 경우 부등침하에 따른 힘의 전이현상이 발생할 수 있음.
고정단의 경우 부모멘트에 따른 철근 보강이 필요. 전면기초 단면 전단력이 커질 수 있음. (과다설계)
수평하중에 의한 변위를 Control 할 수 있다면 힌지구속이 경제적인 설계가 가능.

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