현재 국내에서는 Soil Nailing 설계시 전면판의 종류로는 H-Pile+토류판, , SCW, JSP, 숏크리트, Sheet Pile 등으로 구분할 수 있는데 각각의 휨강성이 당연히 다름에도 불구하고 한계평형 해석상의 한계성 때문에 안전율 계산시 이를 반영할 수 없는 것이 현실이나, 실무적으로 국내에서는 주로 쓰이고 있는 Soil Nailing Program은 ...
현재 국내에서는 Soil Nailing 설계시 전면판의 종류로는 H-Pile+토류판, , SCW, JSP, 숏크리트, Sheet Pile 등으로 구분할 수 있는데 각각의 휨강성이 당연히 다름에도 불구하고 한계평형 해석상의 한계성 때문에 안전율 계산시 이를 반영할 수 없는 것이 현실이나, 실무적으로 국내에서는 주로 쓰이고 있는 Soil Nailing Program은 한계평형 해석법을 근간으로 하는 TALREN97, NAILM13, SNAIL이 대부분인데 이들 모두가 안전율 계산시 벽체의 강성을 고려하지 않고 있는것이 대부분이다.
벽체의 강성에 따라서 파괴면의 크기 및 Nail 에 작용하는 인장력에 변화가 생기는데 이를 반영 못하고 설계가 이루어지는 것이 보통이다.
한계평형해석법은 주어진 임의의 가상 활동면에서 발생되는 전단력을 재료의 전단강도로 나누어 그 비율이 최소가 되는 면을 임계 활동면, 그 값을 최소 안전율로 정의하고 있다. 반면에 유한요소 해석에서는 가상 활동면을 강제로 정의할 수 없으므로, 재료의 소성파괴가 발생할 때까지 재료의 강도를 일정비율로 감소시키거나 응력수준을 일정 비율로 증가시킨다. 이 때 재료 파괴시의 비율을 최소 안전율로 소성파괴 영역을 파괴토체로 정의한다. 또한 해석 대상의 모델시 전면판의 재료특성을 고려할 수 있으므로, 한계평형에서 불가능한 전면판의 효과를 고려할 수 있다.
아울러 본 연구에서는 Soil Nailing의 한계평형법과 유한요소법을 고찰하고, 이와같은 이론에 근거하여 한계평형법은 프랑스법ㆍDavis법ㆍ독일방법을 Program TALREN97, NAILM13, SNAIL등으로 해석하고, 유한요소법은 흙막이 벽체, 전면판의 벽체두께를 변화시켜 2차원 유한요소 해석이 가능한 PLAXIS2D Program을 이용하여 벽체강성의 변화에 따른 Soil Nailing 거동을 수치해석을 통하여 변형 특성을 검증하였다. 따라서 벽체강성을 고려한 Soil Nailing 공법의 실제 설계시 고려되고 있지 않는 벽체강성을 유한요소 해석을 통하여 효율적인 활용 방안에 대하여 연구하였으며, 향후 유사한 설계 적용시 실용적인 자료로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.
현재 국내에서는 Soil Nailing 설계시 전면판의 종류로는 H-Pile+토류판, , SCW, JSP, 숏크리트, Sheet Pile 등으로 구분할 수 있는데 각각의 휨강성이 당연히 다름에도 불구하고 한계평형 해석상의 한계성 때문에 안전율 계산시 이를 반영할 수 없는 것이 현실이나, 실무적으로 국내에서는 주로 쓰이고 있는 Soil Nailing Program은 한계평형 해석법을 근간으로 하는 TALREN97, NAILM13, SNAIL이 대부분인데 이들 모두가 안전율 계산시 벽체의 강성을 고려하지 않고 있는것이 대부분이다.
벽체의 강성에 따라서 파괴면의 크기 및 Nail 에 작용하는 인장력에 변화가 생기는데 이를 반영 못하고 설계가 이루어지는 것이 보통이다.
한계평형해석법은 주어진 임의의 가상 활동면에서 발생되는 전단력을 재료의 전단강도로 나누어 그 비율이 최소가 되는 면을 임계 활동면, 그 값을 최소 안전율로 정의하고 있다. 반면에 유한요소 해석에서는 가상 활동면을 강제로 정의할 수 없으므로, 재료의 소성파괴가 발생할 때까지 재료의 강도를 일정비율로 감소시키거나 응력수준을 일정 비율로 증가시킨다. 이 때 재료 파괴시의 비율을 최소 안전율로 소성파괴 영역을 파괴토체로 정의한다. 또한 해석 대상의 모델시 전면판의 재료특성을 고려할 수 있으므로, 한계평형에서 불가능한 전면판의 효과를 고려할 수 있다.
아울러 본 연구에서는 Soil Nailing의 한계평형법과 유한요소법을 고찰하고, 이와같은 이론에 근거하여 한계평형법은 프랑스법ㆍDavis법ㆍ독일방법을 Program TALREN97, NAILM13, SNAIL등으로 해석하고, 유한요소법은 흙막이 벽체, 전면판의 벽체두께를 변화시켜 2차원 유한요소 해석이 가능한 PLAXIS2D Program을 이용하여 벽체강성의 변화에 따른 Soil Nailing 거동을 수치해석을 통하여 변형 특성을 검증하였다. 따라서 벽체강성을 고려한 Soil Nailing 공법의 실제 설계시 고려되고 있지 않는 벽체강성을 유한요소 해석을 통하여 효율적인 활용 방안에 대하여 연구하였으며, 향후 유사한 설계 적용시 실용적인 자료로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.
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