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질문답변
CIP 지지력 관련하여 문의합니다. 2023-02-22
===================== 원글 내용 ====================
(주)원토이엔지 2014-752
[11] 지지력에 대한 검토 (벽체 간격 0.40 m당)
(1) 계산식
벽체에 작용하는 하중이 벽체의 허용지지력에 대해서 안전한지 검토한다.
말뚝의 지지력은 Mayerhof의 지지력 공식을 사용한다.(구조물기초설계기준 해석식 5.2.14)
Qu = m N Ap + n Ns As
여기서 Qu : 말뚝의 극한지지력 kN
m : 극한지지력을 결정하는 계수, 타입말뚝 = 300, 매입말뚝 = 250, 현장타설말뚝 = 100
N : 말뚝선단지반의 표준관입시험치, 보정후
Ap : 말뚝선단면적 (㎡), H형강의 경우 HxB, 파이프의 경우 내부가 채워진 것으로 보고 계산
n : 극한주면마찰력을 결정하는 계수 타입말뚝 = 2, 매입말뚝 = 2.5, 현장타설말뚝 = 3.3
Ns : 말뚝근입부분의 평균 표준관입시험치, 보정후
As : 말뚝근입부분의 주면적(周面積) (㎡)
Qa = Qu / Fs
Qa : 말뚝의 허용지지력 kN
Fs : 안전율 영구시 = 3.0, 가설시 2.0
(2) 입력데이터
흙막이 벽의 종류 = CIP-D400(H-298x201x9x14CTC_1600)fck21 간격 = 1.00
말뚝선단지반의 N = 22
말뚝의 형태 = 현장타설말뚝 m = 100 n = 3.3
말뚝의 근입깊이 = Maxof(4.0,0) = 4.0 m
(3) 허용지지력 계산
m = 100
Ap = 흙막이벽체 단면적 x 간격 = 0.314 x 0.40 = 0.126 ㎡
n = 3.3
근잎깊이 = 벽체깊이 - 굴착깊이 = 9.0 - 5.0 = 4.0 m
As = 근입깊이 x 주변장 = 4.0 x 0.800 = 3.200 ㎡
Qu = m x N x Ap + n x Ns x As
= 100 x 22 x 0.1256 + 3.3 x 22 x 3.200 = 276.3 + 232.3 = 508.6 kN
Qa = Qu / 안전율 = 508.6 / 2.0 = 254.3 kN
(4) 지지력에 대한 안전
▶작용하는 최대 연직력 = 314.08 x 0.40 = 125.6 kN < Qa = 254.3 kN 따라서 O.K
1. Ap 위 공식에서 값은 같은데 말뚝 선단의 면적은 Ap = 3.14 x 0.4^2 / 4 = 01257m2 이렇게 되는게 아닌지요?
=> 맞습니다. sunex 계산에서 내부적으로는 0.1256637.... 을 가지고 있는데 소수점 3자리까지만 찍혀 0.126 으로 표시되어 있습니다.
2. As 는 말뚝의 겉면적으로 일반적으론 As = 4 * 3.14 * 0.4 = 5.024m2 같은데 4 * 0.8 = 3.2m2 이 되는 이유가 무엇인가요?
=> 아래 그림을 참고 하세요. sunex 에서는 B 방법으로 산정했습니다.
3. 현장타설 말뚝으로 지지력을 구하셨는데 말뚝의 배치는 2.5D 이상 떨어져서 배치하게 되어 있는데
CIP는 연속적인 형태로 말뚝의 배치와 다른데 말뚝의 지지력 공식으로 검토를 해도 되는 부분인지 궁금합니다.
혹은 주면 마찰력을 고려 안하고 선단의 지지로만 검토해야 하는건 아닌지 궁금합니다.
=> 2.5 D 이상의 간격으로 떨어져 있어야 하는데 연속으로 붙어 있기 때문에 지지력을 좀 감소 시켜야 할 것 같은데 얼마나 감소 시켜야 할지에 대한 자료가 있으면 좀 주시기 바랍니다.
앞 질문 2에서 주변장을 구할 때 원형단면보다 좀 줄인 것도 군말뚝에서 주변장을 줄인것 과 비슷하다고 생각하고 있습니다.