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질문답변

엥커의 초기 인장력과 반력 2006-03-31

(답변)

anchor 계산시 초기 인장력을 0으로 하여 프로그램을 실행하여 설계반력을 구한다음 그 값의 1/3 - 2/3 의 범위에서 초기인장력을 결정하는 것이 좋습니다. 값을 변경시켜 가면서 변위가 최소로 되면서 부재력도 최소로 되는 그런 초기 인장력을 구하면 됩니다.



초기 인장력이 너무 작으면 벽체의 변위도 커지고 벽체의 모멘트도 커 집니다.

반면에 초기 인장력을 너무 크게 하면 벽체의 변위는 줄어들지만 벽체의 모멘트는 더 커질수가 있습니다.



프로그램실행결과 구해지는 반력은 지보공의 간격과 토압에 따라 구해 집니다.

예를 들어 5미터 지점에 있는 엥커의 경우 축력은 대략 다음과 같이 추정할 수 있습니다.

토압강도 = 5 미터 * 흙의 단위중량 1.8 * 토압계수 0.3(가정)

= 2.7 t/m2

앵커의 반력 = 토압 2.7 * 앵커의 수평간격 1.8(가정) 앵커의 수직간격 2.5

= 12 t

실제 계산시에는 하단 앵커가 설치 되기전에 위의 계산값보다 다소 큰 반력이 일시적으로 작용합니다. 또 경사로 인하여 증가되는 것도 고려해야 합니다. 프로그램 출력결과에는 경사르 인하여 증가한 값과 간격이 고려되어 있습니다.



그러나 만약에 앵커의 초기 인장력을 매우 큰 값을 입력하면 토압에 관계없이 그 초기 인장력이 반력으로 구해 집니다. 위의 예에서 실제 토압은 12t(증가되어 20t 정도라 가정) 이지만 초기 인장력을 30 t을 가하면 반력은 30t 부근에서 결정됩니다.



앵커의 설계는 프로그램 실행결과 나온 최대 반력을 받을 수 있도록 엥커의 단면을 결정합니다. 스트렌드 한 가닥에 대략 11t을 받으므로 반력이 39 t 이라면 4 가닥으로 합니다. 값이 작을 때에도 보통 최소 3가닥으로 합니다.



엥커의 초기 인장력(잭킨 포스)은 프로그램 실행결과 반력에 관계없이 입력한 초기 인장력에 손실을 더하여 결정하면 됩니다. 그렇게 초기 인장력이 가해지면 공사중에 하부를 굴착하면 토압이 증가되기도 하고 그 아래 단 앵커가 설치되면 감소 되기도 하면서 프로그램 실행결과 나온 최대 반력의 범위내에서 실제로 축력이 작용하게 됩니다.



저희 회사에서는 여러가지 이유로 앵커가 가지는 능력까지 잭킹 포스를 가하고 있습니다. 4 가닥일 때 44 t 까지 (SUNEX 계산시에는 위에서 언급한대로 최대 반력의 1/3-2/3으로 결정하여 입력합니다.) 그 이유들은 사용법 설명서 엥커의 마지막 부분에 있습니다.

품질관리, 실제 발생하는 과다한 손실방지, 변위 억제 등입니다.



장찬수





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