기초공학 자료정리

소개글

기초공학 자료정리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

총1장에서5장에 대한정리

본문내용

압축성 지층을 가로질러서 구조물을 세우는 경우 : Bridge Action
(5)부력에 대한 저항이 요구되는 경우 : 기둥하중 및 기초자중이 커서 부력에 대해 효과적이다.
(6)수평하중이 불균등하게 작용하여 수평변위가 위치별로 다르게 발생하는 경우
(7)건물, 저장탱크(silo), 산업설비, 굴뚝 및 타워(tower)구조물 등처럼 상부구조물 자체가 전면기초에 적합한 경우
(8)구조물 바닥이 지하수위 아래에 위치하여 방수가 용이하지 않은 경우
전면기초의 형태
6-2전면기초의 지지력과 침하
전면기초의 지지력에 대한 충분한 안전율을 가져야 하고 전체침하와 부등침하가 과도하게 발생하지 않아야 한다.
전면기초의 지지력은 3장에서 다룬 얕은 기초의 지지력과 같은 방법으로 구하며, 근입깊이는 건물의 내측이 아닌 외측을 기준으로 한다.
전면기초는 폭이 커서 하부 지반으로의 영향권이 크기 때문에 침하가 크게 발생하므로 국부적인 연약층의 특성보다는 지반의 전체적인 특성을 고려하여 침하량을 구하여야 한다.
전면기초에서는 부등침하가 전체침하에 비해 작게 일어나며, 전체침하량에 대한 부등침하량의 비가 독립기초의 절반 정도이므로 허용부등침하량이 같은 경우에는 허용 전체침하량이 독립기초보다 2배 크게 된다.
사질토에 설칠한 전면기초는 지지력이 매우 크므로 침하에 의하여 설계가 좌우되고, 점성토에 설치한 전면기초는 깊은 지층에서의 전단파괴에 의해 설계가 좌우된다.
6-3전면기초의 설계
전면기초의 구조설계에는 강성법과 연성법을 많이 사용하며, 유한차분법이나 유한요소법과 같은 수치해석법도 적용 가능
강성법에 의한 전면기초 설계
(1)전면기초의 크기에 이고, 기둥하중이 일 때,
전체 기둥하중 Q
(2)기초 아래 점에서의 접지압력을 다음 식으로 구한다.
여기서,
A=BL=기초의 면적
==기초의 x축에 대한 단면2차모멘트
==기초의 y축에 대한 단면2차모멘트
=x축에 대한 기둥하중에 의한 모멘트 =
=y축에 대한 기둥하중에 의한 모멘트 =
=x방향으로의 하중 편심거리
=y방향으로의 하중 편심거리
,는 ,축을 사용해서 다음과 같이 구한다.
7.얕은 기초의 시공
1.얕은 기초의 시공순서
얕은 기초는 굴착이 가능한 비교적 얕은 곳에 양질의 지지층이 있는 경우에 사용한다. 지지층이 깊거나 지하수위가 높은 곳에 있는 경우에는 흙막이나 물막이를 설치한 후에 굴착을 한다. 충분한 지반조사를 통하여 안전한 흙막이나 차수공법을 선정해야 한다.
얕은 기초의 설치 흙막이
8.기초설치시 고려 사항
1.사질토에서의 기초
사질토에서의 기초는 지지력과 침하에 대하여 고려하여야 하며, 느슨한 사질토는 침하를 방지하기 위하여 다짐을 하여야 한다. 또 기초는 기초 아래의 지반이 구속되도록 충분한 깊이에 설치하여야 하며, 사질토지반이 충분히 구속되지 않으면 기초 주변으로부터 흙이 빠져나와 상대밀도와 지지력이 감소하게 된다. 기초를 지표면에 너무 가까이 설치하면 바람과 물에 의하여 모래가 침식될 우려가 있다.
사질토에서의 기초는 사질토의 두게, 상대밀도, 다짐 비용, 구조물하중 등의 조건에 따라 확대기초나 전면기초 또는 말뚝기초를 사용한다. 사질토지반에서의 침하는 타성침하로 분류되며, 대부분의 탄성침하는 하중과 현장진동으로 인하여 시공 도중에 발생한다. 기초를 설치하려는 사질토는 상대밀도가 최소한 60% 이상이거나 건조단위중량이 실험실에서 구한 최대건조단위중량의 90% 이상이어야 한다. 이정도의 조밀한 상태가 되어야 하중이나 건설장비 통행, 지진 등으로 인한 침하발생을 억제할 수 있다.
2.점토와 실트 지반에서의 기초
점토나 실트 지반은 매우 연약한 지반부터 매우 단단한 지반까지 다양하며, 연약한 지반에서는 지지력이나 침하가 문제가 된다. 지반이 연약하다는 것은 흑이 물로 포화된 상태라는 것을 의미하기도 한다.
소성지수나 액성한계가 큰 실트를 소성 실트라고 하며, 점토광물이나 유기물질을 함유한 소성 실트는 연약한 점토와 유사한 특성을 나타낸다. 점토성분이 거의 없는 실트나 무기질 실트는 느슨한 상태의 모래와 유사한 거동을 나타내며, 다짐과 설계방법도 모래의 경우와 유사하다. 순수한 성분의 실트는 거의 존재하지 않으며, 5%정도의 점토성분만 있어도 실트는 점착력을 가지고, 10~25%의 점토성분이 있는 실트는 점토로 취급한다.
점토나 실트 지반의 지지력과 압밀침하량을 산정하는 것이 필요하며, 지지력은 얇은 관 샘플러나 표준관입시험으로부터 얻은 시료의 비배수 전단강도로부터 구하며, 예민비가 큰 흙의 지지력은 베인시험이나 콘관입시험으로부터 구한다. 중요한 구조물에서는 침하량을 산정하기 위하여 압밀 시험을 하며, 덜 중요한 구조물에서는 지수특성을 이용하여 산정한다.
9.기초의 깊이와 간격
구조물의 기초를 배치할 때 고려사항
(1)동결 깊이
(2)흙의 건조수축에 따른 체적변화 깊이
(3)인접 구조물, 부지 경계선, 장래 시공조건
(4)유수 또는 파도에 의한 세굴 및 침식
(5)단층, 공동, 광산, 공동구, 상하수도 등과 같은 지반의 결함 및 매설물
기초의 간격
굴착으로 인한 침하와 융기
10.기초의 부력 대책
부력에 대한 저항은 시공 중에는 구조물의 자중만 고려하며, 시공완료 후에는 구조물자중, 토피하중, 측면마찰저항 등에 의하여 이루어진다. 부력에 대한 안전율은 1.2이상이 되어야하며, 부력에 대한 안전성이 확보되지 않는 경우의 대책은 다음과 같은 방법이 있다
(1)외부배수처리에 의한 방법
지하벽체 외부에 자갈, 모래 등으로 배수층을 만들고 유공관을 통하여 집수정으로 지하수를 모은 후 펌프로 배수처리하여 수압을 감소시키는 방법
(2)내부배수처리에의한 방법
기초슬래브 아래에 배수층을 만들고 유공관을 통하여 집수정으로 지하수를 모은 후 펌프로 배수처리하여 수압을 감소시키는 방법
(3)사하중에 의한 방법
건물의 자중 및 흙과의 마찰력이 부력보다 크도록 설계하는 방법으로, 저층부의 구조체및 기초의 두께를 증가시키거나 빈 공간에 자갈, 잡석 등을 채워서 사하중을 증가시키는 방법
(4)영구앵커에 의한 방법
건물의 자중 및 흙과의 마찰력이 부력보다 작은 경우에 그 차이만큼을, 기초저면 아래의 암반층에 영구앵커 또는 록볼트를 설치하여 저항시키는 방법

키워드

기초공학,   Terzaghi의 지지력 공식,   말뚝기초,   얕은기초,   피어기초,   케이슨기초,   옹벽,   연약지반개량공법