앵커널말뚝 설계예 (사질토 지반에 근입)

토압분포 및 작용점의 위치

ka = tan2(45-∅/2) = 0.307

kp = tan2(45+∅/2) = 3.25

Pa1 = 0.98×2×½ = 0.98t/m

Pa2 = 0.98×(3+D) = (2.94+0.98D)t/m

Pa3 = [(1.84+0.29D) - 0.98] × (3+D) × ½

= (0.86+0.29D) × (1.5 + 0.5D)

= 0.145D2 + (0.435+0.43)D +1.29

= (0.145D2 + 0.865D + 1.29)t/m

Pp = 3.02D×D×½ = 1.51D2t/m

1) 근입 깊이의 결정

ΣM0 = 0

Pa1×⅓m + Pa2×(2.5+0.5D)m + Pa3×(3+0.67D)m - Pp ×(4+0.67D)m = 0

0.98×⅓ + (2.94+0.98D) × (2.5+0.5D) × (0.145D2 + 0.865D + 1.29)

× (3+0.67D) - [1.51D2 × (4+0.67D)] = 0

0.33+0.49D2+(2.5+0.98D+2.94×0.5D)+2.94×2.5+[(0.67×0.145)D3+(0.67×0.865)D2+(0.67×1.29)D+(3×0.145)D2+(3×0.865)D+3×1.29]-[(1.51×0.67)D3+(1.51×4)D2] = 0

0.33+0.49D2+3.92D+7.35+0.097D3+0.58D2+0.864D+0.435D2+2.6D+3.87-[1.01D3+6.04D2] = 0

-0.91D3-4.55D2+7.38D+11.55 = 0

Dt ≒ 2.07m  ⟹ Dact = 2.07×1.4 ≒ 2.9m

2) 단위길이당 앵커의 인장력

ΣFx = 0

Pa1 + Pa2 + Pa3 - Pp - F = 0

F = Pa1 + Pa2 + Pa3 - Pp

= 0.98 +(2.94+0.98D) + (0.145D2 + 0.865D + 1.29) - (1.51D2)

D = 2.07m 대입

F = 0.98 +(2.94+0.98×2.07)+(0.145×2.072+0.865×2.07+1.29)-1.51×2.072

= 3.18t/m

3) 최대휨모멘트 및 필요단면 결정

ΣV = 0

F - (Pa1 + 0.98 × X + 0.307 × (0.93×X) × X/2 = 0

3.18 - ( 0.98 +0.98X +0.143X2) = 0

2.2 - 0.98X - 0.143X2 = 0

X = 1.73m

water table로부터 1.73m

Mmax 계산

M = F×(1+1.73)-Pa1×(⅔+1.73)-(0.98×1.73)×1.73/2-(0.307×0.93×1.73)×1.73/2

=  3.18×2.73-0.98×(2.4)-1.47-0.246

= 4.61t·m/m

S = 4.61/(σa = 1.73×104t/m2 : 널말뚝의 허용휨응력)

필요단면의 단면계수(S) = 2.67×10-4m3/m 필요

Rowe 모멘트 감소법을 이용한 단면결정

(E = 2.07 × 104 t/m2, σa = 1.73×104t/m2)

널 말뚝의 전길이

H' = 2+3+2.9 = 7.9m

널말뚝산정	I (m4/m)	H'(m)	p=10.91×10-7 (H'4/EI)		logp
PSA-31	4.41×10-6	7.9	0.00466		-2.33
PSA-23	5.63×10-6	7.9	0.00365		-2.44
	S(m3/m)	Md = S·σa (t·m/m)			Md/Mmax
PSA-31	10.8×10-5	1.863			0.404
PSA-23	12.8×10-5	2.208			0.479

Mmax = 4.61t·m/m

HW#1 점토지반에 근입된 앵커널말뚝 설계