===================== 원글 내용 ====================
회사명:코오롱글로벌
번호 : 95-91
안녕하십니까?
제목과 같이 PECK 체크 단계에서 버팀하중이 크게 나타나는데, 일반적으로1~2단은 깊이도 낮고 특별한 상재하중이 없으면 반력이 크지 않을것으로
예상됩니다만. 현재 반력이 크게 나타납니다.(1단 약25T, 2단 약 38T, 3단35 T)
아무리 하부응력이 상부로 가는 효과를 본다하여도 좀 과한거 같습니다.
확인하여주시고, 프로그램오류인지 아님 따른 사유가 있는지,,
사유 및 해결방안을 주시면 감사하겠습니다.
(원설계사는 마이다스사 GEOEX를 쓴것으로 예상되며, 이들의 PECK 단계 버팀하중은 0.9T, 3.8T 수준으로 매우작음)
항상 도움주심에 감사합니다.
=> 답변
버팀대의 축력을 우선 수계산으로 개략 계산해 보겠습니다.
============ 수계산으로 개략적으로 계산
1단 버팀대 위치의 토압
Pa = K Ka ∑r h
= 0.65 x 0.345 x 385.8
= 86.5 kN <= step 22 의 츨력결과와 일치함
1단 버팀대가 받는 힘
P = Pa x 부담하는 상하 폭 x 버팀대 간격 / cos(0)
= 86.5 x (위로 0.5 + 아래로 1.0) x 2.0 / 1.0
= 259 kN < sunex 결과 249.4 (딱 맞지는 않지만 황당한 결과는 아님)
같은 방법으로
2단 버팀대 P = 318 (sunex 371.7)
3단 버팀대 P = 336 (sunex 377.7)
============= sunex 와 차이나는 이유 등
수계산으로 한 값과 sunex 계산결과 왜 차이가 나는지 ?
수계산에서는 버팀대가 단순히 상하 자기 분담면적에 해당하는 힙만을 받는 것으로 보았지만
sunex 계산에서는 변위를 계산해서 상세히 검토함. 즉 아래위로 큰 하중이 있어서 변위가 많이 생기는 버팀대는 큰 힘을 받고 변위가 작은 버팀대는 작은 힘을 받는 것으로 계산되기 때문임.
버팀대의 계산 축력 P = 변위 x 버팀대의 스프링 상수 x 버팀대 간격 / cos(각도) <= 훅크의 법칙
1단 P = 변위 0.343 mm x 363.640 x 2.0 / cos(0) = 249.45 (sunex 결과 249.43)
2단 P = 1.938 x 90.413 x 1.5 / cos(45) = 371.75 (371.68)
3단 P = 1.969 x 90.413 x 1.5 / cos(45) = 377.70 (377.72)
============ 참고 자료
1) 주동토압계수 : 지반의 내부마찰각, 흙막이 벽과 지반의 마찰각 으로 부터 Coulomb 식으로 구할 수 있음.
output 2로 하여 출격하면 계산결과가 보이기도 함.
Step No. 22 << PECK CHECK >>
지반의 물성치, 토압계수 자료, 굴착깊이 = 21.50
ACTIVE SIDE
*1 *2 *3 *4 *5 *6 *7
Node GL Phi Delta C Cw Ka Kac Ko Kp Kpc
1 0.00 27.00 8.69 10.000 0.000 0.345 1.174 0.546 3.412 3.694
6 0.50 27.00 8.69 10.000 0.000 0.345 1.174 0.546 3.412 3.694
2) ∑r h : 굴착깊이까지의 흙의 무게임. 지하수위 이상부분은 rt 이하 부분은 rsub 로 계산
예 21.5 까지 굴착 지하수위 이상 15.80 x rt 대표치 = 15.8 x 20 = 316
지하수이 이하 (21.5-15.8) x rsub = 5.7 x 12 = 68.4
과재하중 10
합계 394.4 (sunex 385.8)
sunex 에서 계산한 상세한 결과는 oupput 2로 하면 출력됨
Step No. 22 << PECK CHECK >>
각 토층의 토압과 지반스프링 상수, 굴착깊이 H = 21.50
ACTIVE SIDE
---- Earth Pressure Caculation ---- *1
Node Depth 과재 유효 주동 정지 수동 초기 수압 기타 합계 Phi C
No. GL 하중 중량 토압 토압 토압 토압 압력 횡력 (도)(kN/m2)
210 20.90 10.00 368.60 70.08 70.09 1866.65 70.09 51.00 0.00 121.09 32.0 30.0
216 21.50 10.00 375.80 70.08 70.09 1899.70 70.09 57.00 0.00 127.09 32.0 30.0
3)버팀대의 스프링 상수
Kspring = A E / L / Space / Cos2(각도)
상세한 계산결과는 출력에 있음
>> 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 0.50 0.023550 6.80 2.00 0.0 0.0 0.0 E = 210,000,000(kN/m2)
( 0.011775 0.0 363640 0.0 )