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UC-1시리즈
가시설공
 
UC-1  흙막이공의 설계(한국기준판)
 한국제품명:Tempo Retaining Wall Ver.2
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관용설계법 및 탄소성법에 의한 흙막이공 해석/도면 작성 프로그램.
계산-CAD종합전자납품 대응SXF2.0대응 Windows98/Me/NT/2000/XP대응
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  프로그램 개요
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흙막이 본체공, 강제지보공, 앵커지보공의 설계 및 CAD도면 작성을 하는 프로그램.벽체 종류는,강널말뚝, 엄지말뚝횡널말뚝, SCW, 강관널말뚝, 지하연속벽으로, 강제 지보공은 다중띠장재, 다단띠장, 버팀보, 사보강재에 대응하며, 강제지보공과 앵커지보공의 병용이 가능합니다. 구조물기초설계기준(한국지반공학회)-건설교통부에 대응 하고 있습니다. 관용법과 탄소성법(해석법1,2)의 동시계산, 자립시, 굴착시, 철거시 의 스테이지 검토, 굴착저면의 안정(히빙, 보일링, 파이핑, 라이징), 지지력 검토, 법면의 영향을 고려한 설계가 가능합니다. 평면도, 측면도, 수량표, 설계 조건표의 CAD 도면작성이 가능하고, 전자납품대응으로서, Word파일 출력, 금지문자체크, 서표기능등을 서포트하고 있습니다.



  Ver.2 개정 내용
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 1.한국지반공학회 「구조물기초」등8설계기준에 대응
 2.주변지반에의 영향 검토에 대응 
 3.관용법에서 계산한 변위, 단면력등의 계산경위(구조역학계산)의 출력에 대응
 4.지보공 단독설계 기능을 추가
 5.「강재등록 프로그램」에서 강재데이터를 수정, 추가 가능


< Ver.2.01.00 리비전 업 >
(1)도면확인에서 AutoCAD로 직접 기동 대응
(2)Help전반 개정
(3)SampleData를 갱신


  프로그램의 기능과 특징
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<기능>
■흙막이벽의 설계
  • 관용법
    적용토압 Rankine토압, Coulomb토압
    계산기능 근입길이의 계산, 단면력의 계산, 변위의 계산, 강성검토, 지보공반력의 계산, 하방지점반력의 계산, 벽체응력도 조사

  • 탄소성법
    적용토압 Rankine토압, Coulomb토압, 임의설정
    해석방법
    해석법1(프리로드에 대해서, 별도, 배면지반의 지반반력을 스프링반력으로서 평가하는 방법)
    해석법2(배면지반을 탄소성스프링으로서 평가하는 방법)
    계산기능 탄소성측압에 의한 근입길이의 계산, 단면력의 계산, 변위의 계산, 지보공 및 교체지보공반력의 계산, 탄성영역의 검토, 벽체응력도 조사

■구조형태
  • 굴착평면형상이 사각형(최대4벽 동시설계)또는 직선형상(1벽의 설계)
      양벽모델(탄소성해석은 양벽일체해석)
      2방향(좌우방향, 전후방향)동시해석
      돌출모델(수중굴착가능)
  • 벽체종류
    엄지말뚝횡널말뚝, 강널말뚝, 강관널말뚝, SCW벽, 지하연속벽

■지보공의 설계

●지보공형태
   자립식 흙막이, 버팀보식 흙막이, 앵커식 흙막이, 버팀보 앵커 병용 공법

●지보공수와 굴착차수
   관용법만의 경우는 20단(21차 굴착까지)
   탄소성법을 하는 경우는 19단 (20차 굴착시+프리로드)

●교체지보공단수와 철거차수
   관용법만의 경우는 20단(20차 철거시)
   탄소성법을 하는 경우는 20단(19차 철거시까지)

●버팀보지보공
   검토부재:띠장, 버팀보, 사보강재, 중간말뚝
   계산기능:좌굴, 합성응력도, 국부좌굴, 전단응력도, 지지력등

●앵커지보공
   앵커길이의 자동계산, 내적안정계산, 띠장, 브래킷, 앵커머리부의 계산을 하여, 결과를 출력합니다. 흙막이벽의
   계산 본체와 데이터 연동 가능.
   각종 앵커공법의 강재데이터는 등록완료, 임의로 변경/추가가 가능.
   검토부재:가설앵커, 제거앵커, 영구앵커띠장, 브래킷, 앵커머리부

■지지력의 검토
  • 운용기준:일본가설지침, 일본토목학회, 일본하수도사업단, 일본수도고속, 일본공동구지침,일본건축학회(1988년), 일본건축학회(2002년), 일본도로공단

■저면 안정의 검토
  • 보일링
    계산종류:테르자기(일본가설지침), 테르자기, 한계동수구배의 방법, 2층계지반의 방법, 테르자기(일본철도표준)

  • 파이핑
    계산종류:일본가설지침

  • 히빙
    계산종류:일본가설지침, 테르자기, 체보타리오프, 비에람에이드, 일본건축학회수정식, 일본수도고속의 방법, 일본철도표준의 방법

  • 라이징
    하중밸런스법, 흙막이벽과 지반의 마찰저항을 고려하는 방법(일본토목학회), 흙막이벽 과 지반의 마찰저항을 고려하는 방법(일본철도표준)

■법면의 영향
  • 계산종류:형상(수평-경사면), 형상(수평-경사면-경사면)

■벽체본체/지보공의 일련설계
  • 일련설계
    도면작성용에 지보공의 평면배치조건을 입력함으로서, 프로그램 내부에서 지보공 설계용 대표 지간을 1개 설정하여, 모든 단의 지보공에 대해서 설계를 합니다.

■도면생성
  • 평면형상을 [사각형]과 [직선]의 2형태로서, 사각형일때는 [평면도 1장, 측면도 2장], 직선일때는 [평면도 1장, 측면도 1장], 어느 경우에도 수량표, 설계조건표를 첨부한 도면을 작성합니다. 평면도에 대해서는, 모든 단을 작성하는 것도 가능합니다.
  • 작성대상

    ◆흙막이벽
       1)엄지말뚝 흙막이벽---엄지말뚝, 흙막이판
       2)강널말뚝벽---강널말뚝
       3)강관널말뚝벽---강관널말뚝, 이음관
       4)SCW벽---소일시멘트 기둥, 심재
       5)지하연속벽---콘크리트벽, 주철근(종방향철근), 배력근(횡방향철근), 조립근


    ◆지보공
       1)버팀보지보공---띠장, 버팀보, 사보강, 띠장브래킷, 버팀보브래킷, 사보강 피스, 코너 피스
       2)앵커지보공---띠장, 띠장브래킷, 앵커, 좌대
       3)강제지보공+앵커 병용입니다.

■탄소성 해석모델

 (1)1장의 흙막이벽을 대상으로 한 [단벽모델]

A.  배면토:수동소성이므로 스프링 없음
   전면토:굴착되어 있으므로 스프링 없음

B.  배면토:탄성역에 있으므로 스프링 있음
   전면토:굴착되어 있으므로 스프링 없음

C.  배면토:주동소성이므로 스프링 없음
   전면토:굴착되어 있으므로 스프링 없음

D.  배면토:주동소성이므로 스프링 없음
   전면토:수동소성이므로 스프링 없음

E.  배면토:주동소성이므로 스프링 없음
   전면토:탄성역에 있으므로 스프링 있음

F.  배면토:탄성역에 있으므로 스프링 있음
   전면토:탄성역에 있으므로 스프일 있음


 (2)일본가설지침 [편토압이 작용하는 흙막이의 설계]와 같은 비대칭거동을 나타내는 고정을 대상으로 한 [보 스프링모델에 의한 양벽측 흙막이벽의 일체해석](아래 그림)과 같은 경우에 적응할 수 있습니다.


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<특징>

■초기입력에 의한 상세데이터 생성기능의 대응

■관용법과 탄소성법의 동시처리

■제거식, 영구앵커지보공에 대응

■양쪽 벽 모델(좌우벽, 전후벽의 2방향가능)의 대응
평면형상을 사각형으로 한 경우에는, 최대로 좌우벽, 전후벽의 2방향, 합계 4벽의 흙막이벽 을 동시에 설계 처리하는 것이 가능합니다 (단, 버팀보지보공 형태의 경우). 관용법의 경우 는, 벽길이나 지층조건이 다른 4개의 흙막이벽을 병행처리 할 수 있습니다. 탄소성해석의 경우는 양쪽벽 일체해석(일본가설지침 P.356의 처리)을 합니다. 벽체 종류는 좌우전후벽 전부 같은 종류로 합니다.(해석법1에서는 불가능)

■돌출모델, 및 수중굴착(지표면보다 위에 수위가 있는 케이스)의 대응
관용법, 탄소성법 함께 돌출모델, 및 돌출부(배면측은 지표면보다 위, 굴착측은 굴착저면 보다 위)에 수압이 걸리는 조건이라도 검토할 수 있습니다.

■필요근입길이 제시에 의한 결정벽길이의 간이화
관용법에 의한 힘의 균형, 탄소성법용 측압을 사용한 힘의 균형, 지지력, 보일링, 파이핑, 히빙(일본가설지침, 일본건축학회)에 의한 필요근입길이의 계산을 하고, 참고값으로서 표시하기 때문에, 간단하게 벽길이를 결정할 수 있습니다.

■자동설계모드의 대응
필요근입길이의 결과에서 지정의 절사단위 처리를 하고, 벽길이를 자동적으로 결정하며, 지보공반력, 지보공의 설계까지를 자동적으로 처리하는것을 실현했습니다.
  • 벽체본체
    벽길이에 대해서는 자동적으로 결정할 수 있지만, 벽체의 사용강재(단면)에 관한 최적 설계는 할 수 없습니다. 주어진 사용단면에 대해서 응력도검토를 행합니다.
  • 강제지보공의 경우
    미리 사용 강재로서 설정한 단면에 대해서, 평면형상데이터에서 설계용 지간을 내부적으로 설정하고 응력도 검토까지 합니다.
  • 앵커지보공에 관해서는 자동적으로 결정할 수 있는 구조를 받아들여, 내부적으로 결정한 단면으로 설계를 합니다.

■인터페이스
데이터뷰어에 의한 상세한 설계데이터 관리를 서포트. 벽체의 텍스처를 선택해서, 보다 시각적인 3D표현이 가능합니다.

■설계도서
설계도서는, 상세형식과 일람표에서 출력하는 형식의 2형태를 지원합니다. 또한, 계산 결과의 파일 출력(Word, 텍스트, HTML)도 가능합니다.

■다중(평면형상)코너사보강재, 다중버팀보 사보강재에 대응했습니다. 도면작성도 가능합니다.

■다단(측면형상)띠장, 다단버팀보, 다단사보강재에 대응했습니다. 도면작성도 가능합니다.

■일련설계에서도 지보공설계용 지간등의 설계조건을 변경할 수 있습니다.

■평면형상의 입력으로서 [벽체내 거리]에 [벽체심부 거리]를 첨가했습니다. 지보공형식 앵커시에, 단마다의 평면배치대로 (지그재그배치)에 표현, 3D 표시가 되도록 개정했습니다.

■탄소성해석용 측압에 있어서, 일본가설지침 P.43그림2-3-11에 나타나는 굴착측의 점성토 층에 좁혀진 사질토층의 수위는 [굴착후]라고 가정하여 계산할 수 있도록 계산스위치를 반영하였습니다.

■탄소성해석 결과 그림에, 눈금, 그리드, 지표면 마크, 수위 마크등을 마련하였습니다.


<적용범위>

  • 구조형태
     ・ 굴착평면형상이 사각형(최대4벽 동시설계)또는 직선형상(1벽의 설계)
     ・ 양쪽벽 모델(탄소성해석은 양쪽벽 일체해석), 2방향(좌우방향, 전후방향)동시해석
     ・ 돌출모델(수중굴착가능)

  • 벽체종류
     ・ 엄지말뚝흙막이벽, 강널말뚝벽, 강관널말뚝벽, SCW벽, 지하연속벽
    ※단면변화는 탄소성법시에만 대응

  • 지보공형태
     ・ 자립식흙막이
     ・ 버팀보식흙막이(버팀보 평면배치 갯수 최대 50개)
     ・ 앵커식흙막이(앵커 평면배치 갯수 최대 50개)

  • 지보공수와 굴착차수
     ・ 관용법만의 경우는 20단(21차 굴착다음까지)
     ・ 탄소성법을 행하는 경우는 19단(20차 굴착시+프리로드)

  • 교체지보공단수와 철거차수
     ・ 관용법만의 경우는 20단(20차 철거시)
     ・ 탄소성법을 행하는 경우는 20단(19차 철거시까지)

  • 가설스텝 (탄소성해석시)
     ・ 1굴착스텝에 대해 반드시 지보공이 위에서 내림차순으로 1단씩 가설된다.
     ・ 1철거스텝마다 반드시 지보공은 밑에서 오름차순으로 최저 1단, 최대 3단 철거되어, 교체지보공이 최저 1단,
       최대 3단 밑에서 오름차순으로 가설된다.


<주된 적용 기준>

  • 적용기준
     ・ 표준설계방식:당사가 제안하는 설계방식
     ・ 구조물기초설계기준해설, 한국지반공학회
     ・ 도로설계요령, 한국도로공사
     ・ 철도설계기준(노반편), 사단법인 대한토목학회
     ・ 가설공사표준시방서, 한국건설가설협회
     ・ 흙막이 가시설의 세부설계기준, 한국도로공사
     ・ 토목참조설계, 일본토목학회
     ・ 건축참조설계, 일본건축학회
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