도로 박스 암거 설계 GUIDE - Part2. 도로암거의 지지력

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Part1. 도로암거의 설계 조건과 재료 (바로가기 ↗️)

Part2. 도로암거의 지지력 - (◀️ 현재 글)

Part3. 도로암거의 지반반력계수 (바로가기 ↗️)

Part4. 도로암거 설계하중 (바로가기 ↗️)

Part5. 도로암거 설계 활하중 (바로가기 ↗️)

Part6. 도로암거 설계 하중조합 (바로가기 ↗️)

Part7. 도로암거의 내진설계  (바로가기 ↗️)

Part8. 도로암거 설계 지진하중 - 3월 출간 예정 *

Part9. 도로암거의 구조세목 - 3월 출간 예정 *

Part10. 도로암거의 철근상세 - 3월 출간 예정 *

Part11. 도로암거의 접합부설계 - 4월 출간 예정 *

Part12. 도로암거의 부재검토 - 휨검토 - 4월 출간 예정 *

Part13. 도로암거의 부재검토 - 전단검토 - 4월 출간 예정 *

Part14. 도로암거의 부재검토 - 처짐검토 - 4월 출간 예정 *

Part15. 도로암거의 부재검토 - 균열검토 - 4월 출간 예정 *

개요

이번 컨텐츠는 도로암거의 지지력에 대한 내용입니다. 암거의 소요 기초지지력과 허용지지력을 계산하는 방법, 암반지지력과 토사지반의 허용지지력에 대한 설명, 그리고 확대기초의 지지력 경험치에 대한 내용이 포함되어 있습니다.

A. 암거 지지력

기초지지력 검토에 적용할 실험, 측정 결과가 있다면 그 데이터를 우선으로 합니다.

i. 소요 기초지지력(Q)

암거의 소요기초지지력은 다음식으로 계산합니다.

• KDS 44 90 00 식 4.2-3

“KDS 44 90 00”에 따라 암거의 기초지반은 허용지지력 이상이어야 합니다. 계산된 소요 기초지지력을 검토하기 위해 허용지지력을 산정합니다. 허용지지력은 “KDS 24 14 51 - 교량 하부구조 설계기준 (한계상태설계법)” 에서 확인할 수 있습니다.

🔖Tips

참고사항으로 “KDS 24 14 51 - 1.1 적용범위”에 따라 “AASHTO LRFD Specification 3판과 4판”의 내용을 기준으로 작성되었음을 알 수 있고, “지반공학분야에서 한계상태설계법의 적용은 외국에서도 아직 관련연구가 진행중임을 감안하여 활용하도록한다” 라고 명시되어 있습니다.

ii. 허용지지력 (KDS 24 14 51)

“KDS 24 14 51 표 3.1-1 확대기초의 극한한계상태에 대한 저항계수” 에서 지지력에 대한 저항계수를 확인할 수 있습니다.

3.2.3.1 지지력

• (1) 극한한계상태에서 감소된 지지력
• (2) 이론적 계산 방법
  • 비배수 전단강도로부터 결정된 포화된 점성토의 공칭지지력 (식3.2-22)
  • 모래나 자갈지반과 같은 사질토의 공칭지지력 (식3.2-30)
• (3) 반경험적 방법
  • 표준관입시험(SPT)을 근거로 한 사질토의 공칭지지력 (식 3.2-35)
  • 콘관입시험(CPT)을 이용한 방법 (식 3.2-36)
  • 공내재하시험을 이용한 방법 (식 3.2-37)

3.2.3.2 암반지지력

• (1) 양호한 암반위에 설치된 기초의 경우, 암석의 일축압축강도와 RQD(Rock Quality Designation, 암반의 암질지수)를 근거로 한 단순하면서도 직접적인 해석방법을 적용할 수 있다.
• (2) 반경험적 방법으로 RMR(Rock Mass Rating, 암반상태의 등급화)이나 NGI(Norwegian Geotechnical Institute, 노르웨이 지반연구소)의 암반분류법등과 경험적 상관관계를 이용하여 결정할 수 있다.
  • 여기서, NGI의 암반분류법은 Q-System(Rock Mass Quality - System)이다.
    
    

iii. 허용지지력 (도로교설계요령)

“KDS 24 14 51”에서 암반지지력에 대한 계산식은 제공하고 있지 않습니다. 해당 항목을 “도로설계요령 2020 제3권 교량” 에서 확인해보면 다음과 같습니다.

• 도로교 설계요령(2020) 제3권 8-3편 교량 하부구조물 - 5.4 얕은기초의 안정

5.4.2 지반의 허용 연직지지력

• 토사지반의 허용지지력
  • 연속기초(L>5B)의 허용지지력은 아래 식으로부터 계산된 극한지지력에 소정의 안전율로 나누어 산정할 수 있다.
  • 도로교설계요령 제3권 8-3편 식5.2-1

• 암반의 허용지지력
  • 파쇄나 절리가 발달한 암반에서의 허용지지력
  • 도로교설계요령 제3권 8-3편 식 5.2-2

토사지반의 허용지지력의 경우는 Terzaghi의 극한지지력 계산식에 연속기초 계수를 적용한 값입니다. Terzaghi의 극한지지력에 대한 추가적인 설명이나, 기본식, 그리고 다른 형상 (정사각형기초나 직사각형기초)에 대한 계수들은 “철도설계지침 및 편람 KR C-11030 해설 2. 얕은기초의 연직지지력 - (3) 이론적 지지력 산정” 에서 확인할 수 있습니다.

• 철도설계지침 및 편람 KR C-11030 해설 2 - 식 (1)

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전체 콘텐츠에는 아래 내용까지 포함되어 있어요!

     철도설계지침 및 편람 KR C-11030 해설 2

     5.4.2 지반의 허용 연직지지력

    📝 Calculation Examples

iV. 확대기초의 지지력 경험치