S U N E X Ver W7.53
Serial No. : 2007-600 User : (주)동인지테크
현재 PECK2로 적용하여 단면 해석중에
앵커로 검토시 PECK 단계에서 변위량이 크게 증가하여 값이 튑니다.
같은 조건으로 버팀을 적용하였을때는 변위량이 튀는값이 없고요.
확인 부탁드립니다.
=> 답변
PECK 토압에서 앵커구조의 변위가 커지는 이유 입니다.
1. Rankine 토압에 비하여 PECK 토압이 크기 때문입니다.
점착력이 있는 지반에서 Rankine 주동토압은 감소하고 수동토압은 증가 합니다. 본 데이터의 경우도 점착력이 있어서 Rankine 주동토압은 감소하지만 PECK 토압에서는 점착력이 있다고 토압이 감소하지 않습니다. 본 데이터에서는 감소율을 적용하여 감소시키고 있지만 그래도 Rankine 토압에 비하면 Peck 토압이 많이 큽니다.
KDS 21 30 00 가설흙막이 설계기준 1.7.2 (3) 에서도 이점을 유의하라고 하고 있습니다.
④ 암반층 등 대심도 굴착 시 토사지반에서의 경험토압을 적용하면 실제보다 과다한 토압이 산정될 수 있으므로 토압산정 시 신중하게 한다.
그렇다면 왜 버팀보 구조에 비하여 앵커구조의 변위가 커 지는가 ?
2. 앵커구조의 변위가 커지는 이유
버팀보에 비하여 앵커는 강성이 작습니다. 상대적으로 가냘프기 때문에 토압을 받으면 변위가 커 집니다.
Peck 토압의 합계를 내어보면 301.3 kN 이 나옵니다. (point plus all로 계산하면 각 절점변 토압이 나옴)
이 토압을 버팀구조 즉 버팀대나 앵커가 받아야 합니다. 이 토압의 일 부분은 근입부의 지반이 받습니다.
계산예를 보여 주려고 하므로 계산의 편의상 버팀구조가 다 받는 것으로 보겠습니다.
버팀대에 P 하중이 작용하면 버팀구조에 d 만한 변위가 생기며 유명한 훅크의 법칙에 의하면
P = k d => d = P / k
k는 스프링 상수로써 A E x cos(Ang) / L 입니다. 이것을 sunex 에서는 계산을 해 두는데
앵커의 경우 k = 3475.2 kN/m 즉 앵커를 1m 늘이려면 3475 kN 이 필요하다는 뜻입니다.
버팀대의 경우 k = 78619 kN/m 즉 버팀대를 1 m 줄어들게 하려면 78619 kN 의 힘이 필요하다는 뜻입니다. ( = 1 mm 에 78.6 kN)
1) 버팀대의 변위 계산예
d = P / K 에서 d = 301.3 / 78619 = 3.8 mm
비교 sunex 계산결과 d = 2.717 mm, 토압의 일부는 근입부의 토사가 받으므로 실제 변위는 계산예보다 조금 작음.
2) 앵커의 변위 계산예
앵커의 경우 초기 인장력이 상당히 커므로 이를 고려해야 합니다. 작용하는 토압에서 빼야 합니다.
P' = P - P0
P0 = 250 kN/앵커 / 2m * cos(40) 앵커 설치 간격으로 나누고 설치각도를 곱한다
= 95.75 / m
d = (301.3 - 95.75) / 3475.2 = 59.1 mm
비교 sunex 계산결과 d = 29.87 mm, 토압의 일부는 근입부의 토사가 받으므로 실제 변위는 계산예보다 작음.
== 참고 sunex 출력
>> 앵커 데이터 (ANCHOR DATA) <<
*1 *2
앵커 심도 면적 각도 길이 간격 Pini Dini 스프링 손실
No GL (m2) (deg) (m) (m) (kN/m) (mm) (kN/m) %
1 2.50 0.0003948 40.0 7.0 2.0 250.0 0.0
( 0.0001158 95.8 3475.2 0.0 )
>> 스트럿 데이터 (STRUT DATA) <<
*1 *2
스트럿 심도 면적 길이 간격 Pini Dini 각도 스프링 손실
No GL (m2) (m) (m) (kN/m) (mm) (Deg) (kN/m) %
1 2.50 0.011980 8.0 4.0 0.0 0.0 0.0
( 0.002995 0.0 78619 0.0 )