| ●BOX컬버트(하수도 내진) Ver.5 | 1련, 2련 BOX컬버트의 내진 설계를 지원하는 프로그램 |
●머릿말
[BOX컬버트의 설계(하수도 내진) Ver.5]에서는, 주로
- 지반 액상화의 판정
- PHC말뚝의 말뚝머리 컷오프 구간의 말뚝 본체 검토
●지반 액상화의 판정
액상화의 판정은 [도로교시방서・동해설 Ⅴ내진 설계편 2002년 3월(사) 일본 도로 협회]에 준거하여 실시하지만, [하수도 시설의 내진 대책 지침과 해설－2006년판－(사)일본 하수도 협회]의 [제4절 액상화의 판정]의 내용으로부터, 판정에 이용하는 지진동은 레벨2지진동의 타입II 로 하고 있습니다.
본 프로그램은, 액상화의 판정을 하여, 액상화가 생긴다고 판정된 경우의 토질 정수의 저감계수를 산출합니다.
이하에 액상화의 판정 방법과 저감계수의 산출 방법에 대한 개략을 기재합니다.
- 액상화의 판정을 할 필요가 있는 사질 토층
이하의 3가지 조건 모두에 해당하는 경우에는, 지진시에 영향을 주는 액상화가 생길 가능성이 있기 때문에, (2)에 의해서 액상화의 판정을 할 필요가 있습니다.
1) 지하수위가 원지반면에서 10m이내이며, 또한 원지반면에서 20m이내의 깊이에 존재하는 포화 토층
2) 세립분 함유율FC가 35%이하의 토층, 또는 FC가 35%을 넘어도 소성지수Ip가 15이하의 토층
3) 평균 입경D50가 10㎜이하로, 또한 10%입경D10가 1㎜이하인 토층
- 액상화의 판정
(1)의 규정에 의해 액상화의 판정을 할 필요가 있는 토층에 대해서는, 액상화에 대한 저항율FL을 산출하여, 이 값이 1.0 이하의 토층에 대해서는 액상화하는 것이라고 간주합니다.
액상화의 판정 결과 확인 화면 
- 토질 정수의 저감계수
(2)에 의해 액상화가 생긴다고 판정된 사질 토층에 대해서는, 액상화에 대한 저항율FL, 현지반면에서의 심도x, 동적 전단 강도비R을 이용해, 아래표로부터 저감계수를 결정합니다.
FL의 범위 현지반면에서의 심도
x(m)동적 전단 강도비R 레벨1지진동에 대한 검토 레벨2지진동에 대한 검토 R≦0.3 0.3＜R R≦0.3 0.3＜R FL≦1/3 0≦x≦10 1/6 1/3 0 1/6 10＜x≦20 2/3 2/3 1/3 1/3 1/3＜FL≦2/3 0≦x≦10 2/3 1 1/3 2/3 10＜x≦20 1 1 2/3 2/3 2/3＜FL≦1 0≦x≦10 1 1 2/3 1 10＜x≦20 1 1 1 1
●PHC말뚝의 말뚝머리 컷오프 구간의 검토
PHC말뚝에서 말뚝머리를 컷오프하는 경우, 컷오프한 위치에서 50φ(φ：PC강재의 지름)의 범위는, 프리스테레스의 손실을 고려한 철근 콘크리트 단면으로써 취급하지 않으면 안됩니다. 이와 같은 케이스일 때, [말뚝 기초 설계 편람 2006년도 개정판 2007년 1월 사단법인 일본 도로 협회]에 준한, 말뚝머리를 컷오프한 구간의 말뚝 본체의 검토에 대응했습니다.
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| ▲말뚝머리 컷오프 입력 화면 |
말뚝 본체의 검토로써 이하의 검토를 하고 있습니다.
- 축력 및 휨모멘트에 대한 검토
말뚝체 부분(원환RC단면)의 허용 저항 휨모멘트(Ma1)와 틈막이 부분(원형RC단면)의 허용 저항 휨모멘트(Ma2)와 합산한 허용 저항 휨모멘트(Ma)가 말뚝머리 강결 모멘트(M) 이상이 되는 것을 검토합니다.
Ma＝Ma1＋Ma2≧M
말뚝체의 컷오프 위치에서 50φ의 범위는, 통상 푸팅 하단에서 0.5m정도의 범위가 되기 때문에, 검토할 휨모멘트(M)는 말뚝머리의 발생 모멘트로 합니다. 축방향력은 모두 말뚝체 부분에 작용시키는 것으로 하고, Ma2의 산정은 축방향력＝0으로써 실시합니다. Ma1은, 최대 축력과 최소 축력에 대해서 산출한 허용 저항 휨모멘트가 작은 쪽의 값으로 합니다.
- 전단력에 대한 검토
말뚝체 부분의 허용 전단력과 틈막이 부분의 허용 전단력과 합계한 허용 전단력이 작용 전단력 이상이 되는 것을 검토합니다.
(a)말뚝체 부분(원환RC단면)
사인장 철근(스파이럴 철근)과 공동으로 전단력을 부담하는 경우의 말뚝체 부분의 허용 전단력은 이하의 식에 의해 산정합니다. 단, 유효 프레스트σe＝0으로 합니다.
(b)틈막이 부분(원형RC단면)
등적 정방형 단면으로 치환한 유효 단면적에, 틈막이 콘크리트의 허용 전단 응력도를 곱해서 틈막이부의 허용 전단력을 산출합니다.
●마지막으로
이상, 이번의 주요 개정 내용을 소개했습니다. 향후에도 유저분들로부터의 요망 사항을 받아들여, 개량・개선을 해나가겠습니다.
