사석식경사제 방파제 설계

소개글

사석식경사제 방파제 설계에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

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21.70
25.70
소요개수의 계산
이층피복형식시 소요개수는 다음 식으로 산출한다.
N =
N : T.T.P 소요개수(개)
V : T.T.P로 피복하는 용적(m³)
: T.T.Pd 1개의 체적(m³)
P : 곡극율
삼각블럭 톤급별 부재 치수
톤급
(ton)
2
3
5
7
10
15
17
22
27
비 고
실중량
(ton)
2.10
3.34
4.99
7.11
9.75
12.98
16.84
21.42
26.76
실체적
(m3)
0.916
1.454
2.171
3.092
4.241
5.645
7.325
9.317
11.637
두께
600
700
800
900
1,000
1,100
1,200
1,300
1,400
공극율 : A배열 : 40% B배열 : 28%
** 삼각블럭의 소요개수 계산 **
TTP 소요개수 계산과 동일함
소파블록으로 피복된 직립벽에 작용하는 파력
소파블록으로 피복된 직립벽에 작용하는 파력은 소파공의 마루높이, 폭, 소파블록의 특성 등에 의해 변하므로 수리모형실험 또는 적절한 산정법에 따라 산정하여야 한다.
〔해설〕
직립벽의 전면에 이형 콘크리트 블록 등을 소파공으로 설치하면 벽체에 작용하는 파력이 변한다. 파력의 감소 효과는 소파공의 구조에 따라 다르나 충분한 폭과 마루높이를 갖는 소파공으로 가능하며, 특히 소파공의 마루높이가 설계해면보다 낮을 경우에는 파력이 크게 될 때가 많으므로 주의를 요한다.
〔참고〕
(1) 소파블록을 충분히 피복할 때의 파력 정산식
소파공의 마루높이가 직립벽의 마루와 같은 정도이고 파의 작용에 대해 소파블록의 안정이 충분히 확보될 때 직립벽에 작용하는 파력은 고다(合田)식을 다음과 같이 준용하여 산정할 수 있다(다니모토(谷本) 등, 1976).
본편 5-2-2 직립벽에 작용하는 중복파 또는 쇄파의 파력의 표준식에서 식(5-1)의 , , 또는 식(5-2)의 대신에 각각 식(참5-5)의 , 식(5-6)의, 식(참5-7)의를 써서 파력을 산정한다. 이 때, 쇄파압은 소파블록에 의해 현저히 저감되므로 쇄파압 저감계수 λ2 = 0, 그리고 λ1(중복파압 보정계수)과 λ3(양압력 보정계수)는 波高 H에 의존한다고 생각하여 λ3 = λ1으로 하고 λ1을 λ로 하여 다음 식이 제안되었다(도참(5-7) 참조).
도참(5-7) 소파블록으로 피복된 경우의 설계파압 분포(고다(合田)식)
(참5-5)
(참5-6)
(참5-7)
여기서, :정수면 상에서 파압강도가 0이 되는 점까지의 높이(m)
:소파블록으로 피복되는 경우 정수면에서의 파압 강도(kN/m2)
:소파블록 케이슨 저면의 외해쪽 끝부분의 양압력 강도(kN/m2)
:파의 주방향에서 직립벽에 직각이 되는 방향으로 15°만큼 회전시킨 방향이 직립벽에 직각인 선과 이루는 각도(°) (도참(5-2) 참조)
:5-2-2의 식(5-1)에 정의된 계수
:5-2-2의 식(5-1)에 정의된 계수
:설계계산에 쓰이는 파고, 최대파고(m)
파압의 저감률 λ는 피복의 정도나 파의 조건 등에 의해서 정해지나, 소파블록을 충분히 피복한 경우 직립벽의 안정성 등의 검토에 대해서는 일반적으로 λ = 0.8을 쓴다. 단, 경사제 상부공과 같이 직립벽의 기면이 정수면 부근에 있는 경우에는 저감율이 주기에 의해 크게 변화되며 주기가 긴 경우 λ=1.0 정도를 사용한다.
(2) 모리히라(森平, 1967)식
소파블록으로 충분히 피복되고, 유의파고가 쇄파의 영향에 의해서 작아지는 쇄파대내에 있는 경우 모리히라(森平)식을 이용할 수 있다. 식(참5-8)에 의한 평균 파압강도가 직립벽 기부부터 정수면상 1.0 또는 직립벽 마루높이 가운데 낮은 편의 높이까지 일정하게 작용하는 것으로 간주한다(도참(5-8) 참조).
도참(5-8) 소파블록으로 피복된 경우의 설계파압 分布[모리히라(森平, 1967)]
(참5-8)
여기서, : 소파블록을 피복했을 때의 직립벽에 작용하는 평균 파압강도(kN/m2)
: 설계유의파고(m)
양압력은 벽 전체에 대해서 부력이 작용하므로 그 중에 포함되는 것으로 생각한다.
단, 둑마루의 높이가 1.0보다 높을 경우는 양압력이 과대하게 산정된다. 사각 입사시 식(참5-8) 대신 식(참5-9)을 써서 파력의 경감을 고려하나 파력의 작용 높이는 변하지 않는다고 가정한다.
(참5-9)
여기서, β : 파의 주방향에서 직립벽에 직각이 되는 방향으로 15°만큼 회전시킨 방향이 직립벽에 직각인 선과 이루는 각도(°)
(3) 소파블록으로 충분히 피복된 경사제 상부공에 작용하는 파력
경사제 상부공과 같이 바닥면이 정수면 부근에 있고, 또 소파블록으로 충분히 피복되어 있는 경우 파압의 저감율 λ에 대해서는 다니모토(谷本)와 고시마(小島, 1983)가 산정식을 제안하였다.
(4) 소파블록 또는 사석으로 피복된 경사제 전체에 작용하는 파력
사석 경사 방파제의 경우는 본편 5-2-4의 파력식을 변형하여 적용할 수 있으나 파가 전체를 투과하고 또한 제체 전부가 사석으로 이루어져 파의 작용 방향성 등을 고려한 λ, α값이 아직까지 제시되지 못하고 있다. 이에 대한 연구는 현재 시작 단계에 있다.
(5) 파가 작용할 때의 블록 하중
소파블록으로 피복된 직립벽에는 파의 직접작용에 의한 파력과 블록이 기대어 있음으로 인한 하중이 작용한다. 이들에 대한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다(예: 다카하시(高橋) 등, 1990).
① 파가 작용하지 않는 정수시의 블록 하중은 설치 직후에는 작으나 파의 작용에 따라서 증가하여 일정한 값에 가까워진다.
그 하중은 토압과 같은 모양의 분포로 생각할 수 있으나 그 크기는 작용한 파의 크기에 따라 다르다.
② 파가 작용할 때의 블록 하중은 통상적인 경우 무시할 수 있다.
이는 파의 작용에 의해서 직립벽이 미소하나마 변위되고 블록 하중이 감소하고 파고가 크면 거의 0이 되기 때문이다. 단, 파고가 작을 경우나 수심이 크고 정수시의 블록 하중이 클 때에는 무시할 수 없다.

키워드

토목,   항만,   설계