지보재의 정의 Home > 모델 > 지보재의 정의¶

• 기능
  지보재(또는 지보공)는 흙막이벽을 지지하는 역할을 하는 부재를 말하며, 현장에 적합한 지보재(Strut, Earth Anchor, Rock Bolt, Soil Nail, Tie Rod, Raker)를 선택하여 특성을 입력합니다. 입력된 내용을 바탕으로 강성을 계산합니다.

• 호출
  Main Menu : 모델 > 지보재의 정의
  

일반¶

유형¶

• 6가지 종류(Strut, Earth Anchor, Rock Bolt, Soil Nail, Tie Rod, Raker)의 지보재에서 입력할 유형을 선택합니다.

다중입력¶

• Raker를 제외한 모든 유형에서
• 버튼을 이용하여 동일한 특성을 가진 여러개의 지보재를 동시에 정의할 수 있습니다.

• 지보재의 이름과 시작번호를 입력하면 "이름-##"의 형태로 자동생성 됩니다.

• "설치간격"은 하나 또는 여러 간격을 한 번에 정의할 수 있으며, 간격의 개수만큼 중간말뚝을 생성할 수 있습니다. 같은 간격이 연속적으로 반복되면, 해당 간격을 반복횟수만큼 입력하는 대신 '반복횟수@간격' 의 형태로 입력할 수 있습니다.

• : 여러개의 지보재 데이터를 변경할 경우에 테이블 형식으로 빠르게 작업할 수 있습니다.

• 버튼을 이용하여 상세정보를 출력하거나, 대화상자의 크기를 줄여 모델 윈도우를 더욱 넓게 활용할 수 있습니다.

특성¶

공통 입력사항¶

• 설치위치 : 양측 흙막이벽 사이에 설치되는 Strut을 제외한 모든 지보재는 하나의 흙막이벽을 지지하게 됩니다. 지보재가 설치될 위치의 흙막이벽을 선택하여 해당 흙막이벽을 지지하도록 합니다.

• 설치깊이

  • 설치된 지보재의 수직위치를 나타내며, 모델의 최상단으로부터의 깊이를 말합니다.
  • 경사진 지보재의 설치깊이는 흙막이벽과 만나는 부분을 기준으로 합니다.
  • Strut의 경우 좌, 우측 설치깊이를 각각 입력하며, 경사 Strut 설치도 가능합니다.

• 설치각도 : Strut을 제외한 지보재의 설치각도를 입력합니다.

  • Earth Anchor의 설치각도는 측압의 작용방향과 평행하게 설치하는 것이 가장 효과적이나, 지반상황이나 장애물 등에 의해 설치각도가 결정되는 경우가 많습니다.
  • 지나치게 설치각도가 크면 연직방향 분력이 커지게 되므로, 흙막이벽과 지반 주변의 침하를 촉진하게 됩니다. 일반적으로 10도 ~ 45도 사이에서 결정됩니다.
  • Soil Nail의 설치각도가 15도~20도일때 최소수평변위가 발생합니다.
  • Earth Anchor, Rock Bolt, Soil Nail, Tie Rod의 경우 설치각도에 음수(-)를 입력할 수 있으며, 입력된 각도의 부호에 따른 지보재 배치는 다음과 같습니다.

• 수평간격 : 지보재의 길이방향 설치간격을 입력합니다. 아래 그림은 위에서 아래로 내려다 본 가시설 구조물의 평면입니다.

• 초기작용력 : 지보재에 도입되는 초기 긴장력(또는 압축력)

• 손실률 : [초기작용력 × (1-손실률)]의 힘으로 측압에 저항합니다.

Strut (H형강/강관/HPS(H강관)/HI-Strut/GR-Strut/SPS/Slab/2C 각관)¶

• Top Down 공법을 사용한 가시설 시공단계에서 Strut(SPS)와 Strut(Slab)를 정의하여 사용할 수 있습니다.

• 대칭점 길이

  • 탄소성해석을 포함한 경우에 활성화 됩니다.
  • 지보재를 탄성스프링으로 치환하여 탄소성보 해석 모델을 생성할 때, 지보재 스프링상수(k)를 계산하기 위한 길이로 사용됩니다. (k=EA/L)
  • 흙막이벽에서 부터 수평변위가 "0"인 지점 까지의 길이를 의미합니다.
    

  반단면 대칭모델	전단면 대칭모델
  [반단면 대칭모델] • 대칭점 길이 : L • 설계지간장 및 강축길이 : 2L	[전단면 대칭모델] • 대칭점 길이 : L/2 • 설계지간장 및 강축길이 : L
  중간말뚝이 존재하는 모델	양측의 토압이 다르게 작용하는 모델
  [중간말뚝이 존재하는 모델] • 대칭점 길이   - (좌측 흙막이벽 모델시) : L1   - (우측 흙막이벽 모델시) : L2 • 설계지간장 및 강축길이 : L2	[양측의 토압이 다르게 작용하는 모델] • 대칭점 길이 : L3 (변곡점에서 흙막이벽 까지의 거리) • 설계지간장 및 강축길이 : L2

  • 길이(강축)

    • 부재설계를 위한 Strut의 수직방향 좌굴길이(강축)를 입력합니다. 아래 그림에서 표시한 것과 같이 중간말뚝을 사용한 경우에는 L1, L2 중 큰 값을 입력합니다.
    • 중간말뚝이 없는 경우에는 L=L1+L2 를 입력합니다.
    • 강축모멘트 My, 약축모멘트 Mz
      

  • 길이(약축)

    • Strut의 수평방향 좌굴길이(약축)를 입력합니다. 아래 그림에서 표시한 것과 같이 중간말뚝이 있는 경우에는 1.5(La,Lc), 2.0Lb, L2 중 큰 값을 입력하고 이 값이 L1을 넘을 경우는 L1으로 합니다.
    • 중간말뚝이 없는 경우에는 1.5(La,Lc), 2.0Lb중 큰 값을 입력하고 이 값이 L1을 넘을 경우는 L1으로 합니다.
      

  • 개수

    • 한 지점에 복수로 설치되는 Strut의 개수를 입력합니다. 일반적인 단면에서는 일정한 수평간격으로 하나의 스트럿이 설치되지만, 지장물에 의해 부득이하게 수평간격이 넓어져야 하는 경우가 있으며, 이러한 경우에 여러 개의 Strut을 동일 위치에 설치하게 됩니다.

  • 보강용 지보재

    • 가시설 해체 검토시 본체 구조물의 층고를 고려하여 지보재를 해체합니다. 보강용지보재를 YES로 선택한 경우 '탄소성보법'에서 해당 지점이 지지점이 되어 흙막이벽체와 본체구조물의 버팀목의 형상을 고려할 수 있습니다.
      (단, 다른 지보재와 동일위치에 설치할 수는 없습니다.)

  • 부분설치

    • 중간말뚝과 중간말뚝 사이 또는 중간말뚝과 흙막이벽 사이에 "부분설치"가 가능합니다.

  • 사용자 정의

    • DB에 등록이 안된 단면을 사용할 경우 '사용자 정의'를 선택하여 직접 작성할 수 있습니다.

  사용자 정의 단면에 대한 자세한 내용은 '모델 흙막이벽의 정의'를 참조하시기 바랍니다.

  • 2C 각관 버팀보

    • ㈜다온에스티에서 개발한 C형강 2개를 Plate로 연결한 각관 형태(ㅁ형)의 버팀보 공법을 적용할 수 있습니다. 2C 각관 버팀보는 SM355 강종으로 제작되며, 2C-300x350x9x13 단면을 DB로 제공합니다.
    • 지보재 정의시 Strut 유형에서 2C 각관 형상을 선택하여 지보재로 적용하실 수 있으며, 지보재 설계 및 사보강 Strut 설계를 수행하실 수 있습니다.

    

Earth Anchor¶

• 자유장

  • 앵커의 자유장은 앵커두부의 정착점에서부터 앵커의 부착부분까지의 길이를 말하며, 인장력에 의해 늘어나는 부분입니다.
  • 앵커 자유장은 주동활동면까지 또는 그보다 길게 설정해야 합니다.
  • MIDAS GEOXD Analysis에서는 각 토층별 내부마찰각으로 가상파괴면을 도시하므로 적정한 자유장을 확보했는지 직관적으로 알 수 있습니다.
  • 프리스트레스의 도입을 위한 최소길이는 4.5m이며, MIDAS GEOXD Analysis에서는 5m의 초기값을 사용합니다.

• 정착장

  • 정착장의 길이가 10m 이상되면, 정착장 길이에 관계없이 일정한 인발력을 유지하므로 10m 이하로 제한하는 것이 좋습니다.
  • 구조물 기초설계기준에서는 최소 4.5m를 기준으로 하고 있습니다.

• 천공경

  • 일반적으로 많이 사용되는 인장재는 P.C 스트랜드 12.7mm로서 설치를 위한 천공경은 보통 0.1m로 합니다.

RTA (Roller Turning Anchor) 공법¶

• ㈜GeoBulls의 고각앵커 공법이 추가되었습니다. 롤러를 활용하여 50~80° 이상의 고각으로 앵커를 설치하여 좁은 공간에서도 앵커 시공이 가능하도록 개발된 공법입니다.
• 지보재 정의시 Earth Anchor 유형에서 형상을 Roller Turning Anchor로 선택하여 적용할 수 있으며, R.T.A. 공법을 적용한 Earth Anchor 설계시(지보재 설계시)에는 롤러 마찰에 의한 손실계수를 적용하여, Pre-Stress 손실을 감안한 Jacking Force를 산정합니다.

R.T.A. 롤러 장치	R.T.A. 공법 개요도

Rock Bolt¶

• 사용개수
  • 한 지점에 복수로 설치되는 Rock Bolt의 개수를 입력합니다.
  • 일반적인 단면에서는 일정한 수평간격으로 하나의 Rock Bolt가 설치되지만, 지장물에 의해 부득이하게 수평간격이 넓어져야 하는 경우가 있으며, 이러한 경우에 여러개의 Rock Bolt를 동일 위치에 설치하게 됩니다.

Soil Nail¶

• 설계길이

  • 설치된 Soil Nail의 길이를 말하며, 환산길이의 3배 이상이어야 합니다.

• 정착장

  • 정착된 Soil Nail의 길이를 입력합니다.

• 천공경

  • 해석에 적용되는 Soil Nail 천공의 직경을 나타냅니다.

Tie Rod¶

• 길이
  • 설치된 Tie Rod의 길이

Raker¶

• 길이(강축)

  • Raker강축방향에 대한 좌굴길이를 입력합니다.

• 길이(약축)

  • Raker약축방향에 대한 좌굴길이를 입력합니다.

• 개수

  • 한지점에 복수로 입력되는 Raker의 개수