직접기초 최대지반반력을 400 kN/㎡ 으로 검토하는 이유

기초설계시 기초지반의 최대지반반력은 사질토 기준으로 400 kn/m2 이상 (상시 400, 지진시 600) 잡지 않는 유일한 근거는 1996년 도로교표준시방서에 나온 "1996 도.시의 하부구조편, 제7장 직접기초의 설계(p622 해설 표 7.3.1)"에 나와있는 "지반의 최대 반력 상한값이 자갈지반 70 tf/㎡, 모래지반 40 tf/㎡, 점성토지반 20 tf/㎡ " 항목이다.

하지만 토질 및 기초 분야에서 계산한 허용지지력이 있다면 그 값을 써야 타당할 것이다.
이 때 주의해야 할 점은 예를 들어 성토부에 RC옹벽을 세울 때, 토질부의 침하검토를 수행하여야 할 것이다. 지지력에서 OK되었어도 침하검토에서 안좋은 결과가 나올 수 있기 때문이다.

아래는 다른 블로그에 떠다니던 글을 인용한 것이다. 그 글의 원문은 현재 사이트가 없어져서 남아있지 않았다.

 

운외창천 wrote:
> 안녕하세요..LOO님..
> 운외창천의 NOO입니다.

> 일단 님의 질문을 읽고 약간의 의문점이 생깁니다.
> 님의 말씀하시는 허용지지력이란 단어가 반력과 지반의 허용지지력, 극한지지력이 약간 혼용되어 사용된 듯 합니다.
> 지반의 극한지지력은 Terzaghi식에서 나오는 것처럼 지반이 받아 줄수 있는 최대의 지지력이며..
> 여기에 상시 안전률 3을 두어 qa=qu/3을 하면 허용지지력..
> 반력은 허용지지력과는 상관없이 지반이 구조물을 지탱하기 위하여 지반에서 발생하는(받아주어야 할) 힘입니다.

> 제가 생각하기에 구조계산서의 높이 7.0m의 옹벽에서 허용지지력이 82.608 이 나왔다는 것은 terzaghi 극한지지력(qu) 인것 같고..
> 도면의 29.654 라는 값은 허용지지력(qa=qu/3)이며..
> 25.262는 님의 말씀대로 최대지반반력이라면 대충 말이 되는 것 같은데..

> 예전 1996 도.시의 하부구조편, 제7장 직접기초의 설계를 보면 지반의 최대 반력 상한값이 자갈지반 70 tf/㎡, 모래지반 40 tf/㎡, 점성토지반 20 tf/㎡으로 되어있습니다. 따라서 Terzaghi식을 사용하여 허용지지력을 구하더라도 도.시의 상한값을 초과할 수 없으므로 Terzaghi식과 도.시의 상한값 중에서 작은 값을 허용지지력으로 사용하는 것이 안전측이며 바람직하다 봅니다.

> 그리고 높이가 8.0m인 옹벽은 어떤단면인지 직접해보지 않아서 모르겠지만..
> 옹벽기초의 크기나 기초지반의 특성에 따라서 42.226이라는 값도 나올 수 있지 않을까 합니다.
> 아마도 terzaghi 극한 지지력이 qa = 120~130tf/㎡ 정도 나왔다면..허용지지력이 qa = qu/3 = 42tf/㎡ 정도 되겠네요..
> 이정도는 나올 수 있을것 같은데요..

> 허용지지력은 구조물에 작용하는 하중과는 상관없습니다.
> 단지 지반이 얼마만큼의 능력을 가지고 있느냐의 차이이며..
> terzaghi지지력 식은 기초의 크기나 기초지반의 특성에 따라서 결정되어지므로..그만한 크기의 기초에 8m짜리 옹벽이 올라가든, 교량기초가 올라가든 아무런 문제가 안되지요..
> 허용지지력은 지반의 능력이지,,구조물의 종류에 따른 값이 아니니까요..

> 그리고 현장 재하시험을 하신다는데..
> 현장 재하시험 결과가
> 구조계산서에 나오는 최대지반반력보다 크면 상관없습니다.
> terzaghi식이야 일반화된 실험식에 불과하지 그것이 반드시 정확한 값을 주는 것은 아니며..
> 현장의 지반여건에 맞추어 잘 맞지 않을 수도 있다고 봅니다.
> 따라서 현장 재하시험의 결과가 가장 신빙성이 있다고 볼 수 있으며..
> 그 결과가 구조계산서의 최대지반반력을 상회한다면..
> 구조계산서에서 허용지지력을 뭐라고 적어놓았든 상관이 없겠지요..
> 그럼..
> 도움이 되시길 바랍니다.

> LOO wrote:
> > 많은 도움을 주셔서 감사합니다.
> > 그런데 현장에서 옹벽터파기를 하고 재하시험을 하려고 도면을 보니
> > 구조계산서와는 다른 허용지지력값이 나와 있더군요.
> > 구조계산서의 허용지지력은 terzzaghi식을 이용해서 7.0m높이의 옹벽이
> > 82.608ton/m2으로 되있고 도면의 허용지지력은 29.654ton/m2로 되 있습니다.
> > terzzaghi식은 비현실적인 부분이 있는지 계산서상의 지지력 상한값이 
> > 시방규정으로 제공되 있기는 한데 도면의 값은 추적이 저의 짧은 지식으론
> > 추적이 불가능하더군요. 최대지반반력도가 25.262ton/m2인 것으로 봐서는
> > 단순히 안전율을 설계자가 적용한 건지 생각도 들고...
> > 높이가 8.0m인 옹벽은 허용지지력이 42.226ton/m2으로 되있는데 실제 이런
> > 지지력은 교량터파기 할 때나 나올 만한 값입니다. 옹벽도 이렇게 큰
> > 허용지지력이 필요 한가요? 
> > 그렇다고 더 큰 값이 나오는 terzzaghi식을 쓸 수도 없고..
> > 
> > 고민입니다.

답변 감사합니다. 이 구조계산서의 값은 극한지지력을 안전율 3으로 나눈 값으로 명확히 허용지지력을 명시해놓고서 도면에는 다른 값을 표기했기에 
질문을 드렸던 것입니다.
제 생각에도 지반반력이상만 나오면 어차피 허용지지력은 지반이 힘을 받을수 
있는 능력을 추정치로 산출한 것이기 때문에 문제는 없다는 생각이 드는군요
하지만 도면에 허용지지력 값은 상한치든 계산치든 계산서와 일치시켜
놓는 것이 좋을 것 같습니다.
제 생각이 옳겠죠!

극한지지력으로 허용지지력을 구할 때

극한 지지력을 3으로 나누면 상시 허용지지력이 되고 2로 나누면 지진시 허용지지력이 되는 근거는 구조물 기초 설계기준에 있다.

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