peck check , sheet pile의 작용폭, 변위 허용(도우 97-265)
2006-03-31
질문이 많군요. 한가지 씩 답변 드리겠습니다.
임시홍 wrote:
>1. 마지막 STEP 에서 PECK CHECK 를 수행하는것과
>기존의 RANKINE 으로 구한 모멘트값의 차이가 상당히 발생하는 원인과 꼭 PECK CHECK 를 수행해야만 하
는지에 대한 문의.
답변
본 예제는 상부에 6.2 미터만큼 허공에 떠 있는 상태에서 엥커설치와 굴착을 하고 엥커를 해제 하면서 성
토를 하여 최종적으로 지표면까지 체우는 경우 입니다.
Rankine 과 Peck 토압적용에 있어서 차이가 나는 것은 Rankine 토압적용시는 허공에 뜬 부분에 토압이 작
용을 하지 않는데, Peck 토압시는 허공을 제외한 굴착면까지의 토사 중량에 각 층의 토압계수가 곱해 지
므로 그 허공부분에서도 토압이 작용하기 때문입니다. 이것은 실제가 아니죠. 프로그램에서 수정하기가
쉽지 않네요.
따라서 Peck 토압을 체크를 하려면 상부 허공층을 없앤후 step 6 에서 Peck Check 하고 종료하면 됩니다.
Peck Check 를 할 지 여부는 해당 설계 시방서에 따라야 할 것 같습니다. 몇 몇 설계시방서에서는 Peck
Check 를 하도록 하고 있습니다.
Peck Check를 위하여 수정한 데이터 예
PROJECT 단면D-D
SOIL 1 성토
1.9 1 1.5 25 2749 0 0 0
2 매립토(GM)
1.9 1 0 31 3030 0 0 0
.
.
.
profile 1 0.3 1 1
2 3.3 2 2
.
.
VWALL 1 11.6 0.0191 0.000226 2.1E+07 1 1 1 0
ANCHOR 1 0.0 0.000691 30 10 2 5 0 0
.
.
Division 0.2
Solution 0
Output 0
Point Plus 0
STEP 2 ANCHOR 1 INSTALLATION AND EXCAVATION 0.5
OUTPUT 0
ITERATION 15 0.01
RANKINE 1.0 0.0 30
CONST ANCHOR 1
SURCHARGE 1.0
EXCA 0.5
.
.
.
STEP 5 ANCHOR 4 INSTALLATION AND EXCAVATION 9.6
CONST ANCHOR 4
EXCA 15.822
DEPTH CHECK
step 6 peck check
peck check
>
>2. H-PILE 인 경우에는 주동의 작용폭과 수동의 작용폭이 명확하게 구분될수 있는데, SHEET PILE 인 경
우에는 MODEL DATA 수정 항목에서 수평설치간격, 수동토압작용폭, 주동토압작용폭에 대한 입력값을 어떻
게 산정해야 하는지에 대한 문의. H-PLE 의 경우엔 일정한 간격을 가지지만 SHEET PILE 인 경우엔 연속벽
의 형식으로 시공되어짐.
>
> EX. H-300X300X10X15 인 경우엔
> 수평설치간격: H - PILE 의 간격
> 수동토압작용폭 : 1~3 FLANGE === 300~900 mm
> 주동토압작용폭 : 1 FLANGE === 300mm
> Q. SHEET PILE 400X150X13 인 경우
> 수평설치간격 : 400 mm OR 1000 mm ?
> 수동토압작용폭 : 1~3 FLANGE OR 1 FLANGE OR 1000mm ?
> 주동토압작용폭 : 1 FLANGE OR 1000mm ?
>
답변
토압 작용폭은 굴착면 이하부분에 해당하며, H pile 과 같이 엄지 말뚝으로 된 벽체일 경우 굴착면 아래
부분은 토류판이 없기 때문에 적용되는 것입니다. sheet pile 과 같이 연속되어 있을 경우는 전길이에 걸
쳐 주동토압 및 수동토압이 작용하기 때문에 1.0 으로 입력하면 됩니다.
>3. SHEET PILE 가시설을 시공후 굴착함에 있어서 상단변위의 허용폭은 얼마나 되는 지에 대한 문의.
>
답변
가시설의 허용변위는 보통 굴착 깊이의 1/300 정도로 하는 경우가 많습니다. 주변에 변위에 예민한 구조
물이 있을 때는 이보다 더 작게 생기도록 관리를 해야하며, 주변이 공지 일 경우는 더 크게 허용할 수도
있습니다. 허용변위의 결정은 (1) 주변구조물에 대한 안전 (2) 흙막이 벽 자체의 안전을 모두 고려하여
결정되어야 합니다. h pile 이나 sheet pile 과 같은 강재일 경우 1/100 정도의 변위가 생겨도 구조물 자
체는 안전한 경우도 있습니다.
>4. DESGIN DATA 수정중 수직벽의 응력감소율이 휨응력 : 0.8 , 전단응력
>: 0.9 로 매뉴얼에서 제시되고 있는데 그 값의 근거는 어떤것인지에 대한 문의.
>
답변
인천제철에서 발행한 강널말뚝(sheet pile) 책자 p21 에 소개되어 있습니다. 감소율을 보지않고 영구구조
물의 경우 부식만 고려하는 자료도 있습니다.(일본강관말뚝협회 "강시판 설계부터 시공까지"
>5. 코너 스트러트가 아닌 일반 수직 스트러트가 수평방향의 경사를 가지고 있을때의 스트러트 길이 입력
에 대한 문의. 코너스트러트인 경우 인접한 변을 스트러트로 지지하지만, 수직 스트러트는 인접한 변이
아닌 대칭변을 지지하는 것을 의미 하는데 그 수직 스트러트가 코너스트러트 처럼 일정한 경사각을 가질
경우에 대한 문의임.
> 코너 스트러트인 경우 경사각에 따른 환산 단면적을 사용하거나 경사방향에 대한 보정길이를 적용한다
고 알고 있는데 SKEW가 있는 수직스트러트인 경우엔 어떻게 적용되어 지는지에 대한 문의.
답변
스트럿이 경사가 져 있을 경우, 그 경사가 수평방향 스트럿이거나(코너 스트럿) 수직방햐이거나(레이커)
강성이 감소하게 됩니다. 길이를 그대로 두고 단면적에 cos(a) 를 곱하여 주면 됩니다. a 는 경사각(경사
가 없을 경우 0도). 또 출력된 축력에는 cos(a)로 나누어 증가 시켜 주어야 합니다.
길이의 결정은 건너편 고정점까지의 길이의 1/2을 해 주면 됩니다.(경사진 길이)
>
>6. DESGIN 실행으로 부재해석시 앵커의 정착장 해석에서 마찰저항장에서 저항력이 0 으로 나오는 경우는
어떠한 경우인지 알려주십시오. 또한 마찰저항장을 구하는 산식에서 저항력이 0 인 경우에도 저항장의 길
이가 산정되어 나오고 있는데 이러한 값들의 근거는 무엇인지요? EX. ANCHOR 1번의 마찰저항장 1.60m ,
EX. ANCHOR 3번의 마찰저항장 27.6m 은 무엇인지요?
답변
엥커 설계시 지반과 앵커의 마찰저항력을 입력해야 합니다. 메뉴을 5-22를 참고하여 입력해 주면 됩니다.
그외 참고사항
(1) 지하수위를 한번 입력하고, 주동측에는 변화가 없이 굴착측만 굴착깊이에 따라 변동되면 매번 입력할
필요가 없습니다.
(2) 깊이와 관련되는 데이터는 소수점 이하 한 자리까지만 입력
(3) 상부 VOID 상태에서 surcharge를 가하면 상부 허공에 뜬 부분에도 토압이 작용하므로 surcharge를 가
하는 대신에 void 되는 깊이에서 surrcharge 하중에 해당하는 토층 두께를 계산하여 void를 덜 시키는 것
이 좋습니다.(약 0.5m)
이와 같은 사항들을 고려하여 수정한 데이터의 예는 다음과 같습니다.
수정한 데이터 예
PROJECT 단면D-D
SOIL 1 성토
1.9 1 1.5 25 2749 0 0 0
2 매립토(GM)
1.9 1 0 31 3030 0 0 0
3 매립토(SP)
1.8 1 0 29 1760 0 0 0
4 퇴적토(GP)
1.9 1 0 31 3090 0 0 0
5 풍화암
2.1 1.2 3 33 3090 0 0 0
6 연암
2.4 1.5 10 35 3380 0 0 0
PROFILE 1 5.7 1 1
2 6.5 1 1
3 9.5 2 2
4 12 3 3
5 13 4 4
6 14 5 5
7 30 6 6
VWALL 1 17.822 0.0191 0.000226 2.1E+07 1 1 1 0
ANCHOR 1 5.7 0.000691 30 10 2 5 0 0
2 9.7 0.000691 30 8 2 5 0 0
3 12.7 0.000691 30 7 2 5 0 0
4 14.7 0.000691 30 7 2 5 0 0
Division 0.2
Solution 0
Output 0
Point Plus 0
STEP 1 VOID
OUTPUT 0
ITERATION 15 0.01
RANKINE 1.0 0.0 30
GWL 11.7
VOID 1
* SURCHARGE 1.0
STEP 2 ANCHOR 1 INSTALLATION AND EXCAVATION 6.7
CONST ANCHOR 1
EXCA 6.7
STEP 3 ANCHOR 2 INSTALLATION AND EXCAVATION 10.2
CONST ANCHOR 2
EXCA 10.2
STEP 4 ANCHOR 3 INSTALLATION AND EXCAVATION 13.2
CONST ANCHOR 3
EXCA 13.2
STEP 5 ANCHOR 4 INSTALLATION AND EXCAVATION 15.822
CONST ANCHOR 4
EXCA 15.822
DEPTH CHECK
STEP 6 REMOVE ANCHOR 4 AND FILL 12.7
RANKINE 1.0 0.0 30
REMOVE ANCHOR 4
REMOVE ANCHOR 3
GWL 11.7 12.7
FILL 0 0 12.7 1
STEP 7 REMOVE ANCHOR 1 AND FILL 6.1
REMOVE ANCHOR 2
REMOVE ANCHOR 1
GWL 11.7 11.7
FILL 0 0 6.1 1
STEP 8 FILL 3.2
FILL 0 0 3.2 1
STEP 9 FILL 3.2
FILL 3.2 1 0 0
STEP 10 FILL 0.0
FILL 0.0 1 0.0 1
DESIGN
SHEET 0 17.822
SPFAC
SPSIZE SPIIIA-400x150x13.0 0.00151 97.5
SPOPTION 1.5 1800 1000 0.8 0.9
DANCHOR 6.2
ANFAC
ANSIZE Strand-7xD12.7 0.000691 190 160
ANTAU 1 2 2 2 3 3 4 4 5 5 6 10 7 10
ANOPTION 10 6 105 33 1.5 2 2 0
DANCHOR 8.7
ANFAC
ANSIZE Strand-7xD12.7 0.000691 190 160
ANTAU 1 2 2 2 3 3 4 4 5 5 6 10 7 10
ANOPTION 8 6 105 33 1.5 2 2 0
DANCHOR 12.7
ANFAC
ANSIZE Strand-7xD12.7 0.000691 190 160
ANTAU 1 2 2 2 3 3 4 4 5 5 6 10 7 10
ANOPTION 6 5 105 33 1.5 2 2 0
DANCHOR 14.7
ANFAC
ANSIZE Strand-7xD12.7 0.000691 190 160
ANTAU 1 2 2 2 3 3 4 4 5 5 6 10 7 10
ANOPTION 6 5 105 33 1.5 2 2 0
DWALE 12.7
WASIZE H-300x300x10x15 0.01198 0.000204 0.00136
WAOPTION 1.5 1 2
END