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# 예비설계 Home > 모델 > 예비설계

- 기능
  최적화된 가시설 구조물을 설계하기 위해서는 여러번의 반복해석을 수행해야 합니다.
  예비설계 기능은 이러한 반복해석 시간을 줄이기 위한 도구입니다.
  작성한 모델링에 대한 흙막이 벽체 및 지보재의 단면 Size, 지보재 수평간격, 흙막이 벽체의 근입깊이 등 주요 설계 변수의 최적조건을 검색합니다.
  예비설계는 해석을 수행하기 전 단계에서 이루어지는 것이므로, 지보재에 작용하는 하중 등과 같이 해석에 의해 얻을 수 있는 정보는 알 수 없습니다.
  예비설계 결과는 이러한 입력사항을 무시하고 계산된 검토결과이므로, 설계변수를 추정하기 위한 참고값으로만 사용하는 것이 옳습니다.
  예비설계에서 선정한 검토안을 적용하면, 모델링 된 데이터가 자동으로 변경됩니다.

- 제한
  탄소성에 대해서만 예비설계 기능을 사용할 수 있으며, 시공단계가 구성되어 있어야 합니다.

- 호출
  Main Menu : `모델 > 예비설계`

## 예비설계 옵션

### 가시설 구조물 허용응력 보정계수

- 흙막이 가시설 강재는 사용기간이 짧고, 장기간에 걸친 하중증가가 없으며, 부식에 의한 단면감소 영향이 크지 않기 때문에 허용응력을 1.5배 증가시켜 사용합니다. 재사용 빈도가 많아져 단면결손이 있는 경우는 이를 고려하여 보정계수 1.25를 사용합니다.

- 모든 H Pile 및 Sheet Pile 부재에 적용되며, 각각의 부재설계에 대해서 따로 적용되지 않습니다.

### 강선의 허용인장력

- Earth Anchor, Tie Rod에 사용되는 강선의 허용인장력을 정의합니다.

### 강선의 허용응력 결정방법

- 용도와 사용기간을 선택하면, 각 종류별 앵커의 극한하중, 항복하중 중 작은값을 취하여 허용인장력을 결정합니다.

#### [설계기준] 강선의 허용인장력

- 철도설계기준-노반편 (2004) 4-3.5.8 흙막이 앵커의 설계
  (3) 허용정착력
  ② 허용인장력 (Tas) : 허용인장력(Tas)은 인장재 극한하중(Tus), 인장재 항복하중(Tys)에 대해 아래표의 값 중에서 작은 값을 사용한다.

구분 | 조건 | 사용기간 | 인장재 극한하중에 대하여 (Tus) | 인장재 항복하중에 대하여 (Tys)
--- | --- | --- | --- | ---
일시앵커 | - | 2년 미만 | 0.65 Tus | 0.80 Tys
영구앵커 | 상시 | 2년 이상 | 0.65 Tus | 0.75 Tys
영구앵커 | 지진시 | 2년 이상 | 0.75 Tus | 0.90 Tys

### 강선의 재질에 따른 극한하중, 항복하중

- SWPC7A : 극한하중(1720N/mm2) , 항복하중(1470N/mm2)

- SWPC7B : 극한하중(1860N/mm2) , 항복하중(1570N/mm2)

### 안전율

- Rock Bolt 안전율 : Rock Bolt 설계시 적용됩니다.

- Soil Nail 안전율 : Soil Nail 설계시 적용됩니다.

### 강재

#### 강재의 허용응력 기준

- 지하철 설계기준(2002) : SM400, SS400에 대해서만 검토가 가능합니다.

- 지하철 설계기준(2005) : SM400, SS400에 대해서만 검토가 가능합니다.

- 철도교 설계기준(일반) : 모든 재질(SM400, SM490, SM490Y, SM520, SM570, SS400, SMA400, SMA490, SMA570)에 대해서 검토가 가능합니다. - 철도교 설계기준(노반편) 참조

- 철도교 설계기준(철도하중 직접지지) : SM400, SS400에 대해서만 검토가 가능합니다. - 철도교 설계기준(노반편) 참조

- 도로교 설계기준(2005) : 모든 재질(SM400, SM490, SM490Y, SM520, SM570, SS400, SMA400, SMA490, SMA570)에 대해서 검토가 가능합니다.

- 철도교 설계기준(2011/일반) : 모든 재질(SM400, SM490, SM490Y, SM520, SM570, SS400, SMA400, SMA490, SMA570)에 대해서 검토가 가능합니다. - 철도교 설계기준(노반편) 참조

- 철도교 설계기준(2011/철도하중 직접지지) : SM400, SS400에 대해서만 검토가 가능합니다. - 철도교 설계기준(노반편) 참조

- 도로교 설계기준(2010) : 모든 재질(SM400, SM490, SM490Y, SM520, SM570, SS400, SMA400, SMA490, SMA570)에 대해서 검토가 가능합니다.

- KDS 설계기준(21 30 00) (2020) : 모든 재질(SS275, SM275, SM355, SHP275, SHP275W, SHP355W)에 대해서 검토가 가능합니다.

#### 재사용 및 부식을 고려한 허용응력 보정계수

- 전체 부재에 대해 적용되며, 초기값은 0.9 입니다. 실무 가시설 설계에서는 0.9 또는 1.0을 주로 사용합니다.

## 수평간격 예비설계

### 대상부재

- 주응력재 : 측면말뚝을 의미하며 H Pile에 대해서만 적용 가능합니다.

- 지보재 : '지보재의 정의'에서 정의된 지보재에 대해서 선택이 가능하고 선택된 지보재에 대해서만 수평간격이 적용됩니다.

### 기준치

- 각 단계의 예비설계를 위한 허용치를 정의합니다. 각 예비설계 별로 다른 값을 적용할 수 있습니다.
  입력창을 선택하면 임의의 값을 사용자가 정의 할 수 있습니다.

- 기준치에서 선택된 항목에 대해 예비설계를 수행합니다.

- 주응력재 변위의 n%

  - (최대 굴착깊이의 0.2%) x n%값을 의미합니다.
  - 이 값은 추천안 최대변위와 비교 검토합니다.

- 주응력재 휨응력의 n%

  - 옵션에서 정의한 허용응력 x n%값을 의미합니다.
  - 이 값은 추천안 H Pile의 발생 휨응력과 비교 검토합니다.

- 지보재의 축응력의 n%

  - 옵션에서 정의한 허용응력 x n%값을 의미합니다.
  - 이 값은 추천안 지보재의 발생 축응력과 비교 검토합니다.

- 근입장 안전율 : 근입장검토에 대한 안전율을 정의합니다.

- 보일링 안전율 : 보일링검토에 대한 안전율을 정의합니다.

- 히빙 안전율 : 히빙검토에 대한 안전율을 정의합니다.

### 간격설정

- 초기간격에서부터 후기간격까지 주응력재(또는 지보재)의 수평간격을 변화시켜 최대 변위 및 발생응력을 계산합니다.
  각 단계의 변화량은 증분크기로 조절합니다.
  - 초기간격 : 주응력재 및 지보재의 수평간격 변화를 위한 초기 간격입니다.
  - 후기간격 : 주응력재 및 지보재의 수평간격 변화의 마지막 간격입니다.
  - 증분크기 : 초기간격과 후기간격사이의 증분량입니다.

### 계산

- 대상부재, 기준치, 간격설정에 대해서 계산을 수행합니다.
- 추천안 테이블에 출력되는 결과 외에도 기준치에서 선택된 모든 항목에 대한 검토를 수행 합니다. 테이블에 출력되는 결과 외의 검토 결과는 메시지 창을 통해 확인할 수 있습니다.
- 검토 결과 중 NG 발생시 메시지 창을 통해 그 결과를 확인할 수 있습니다.
- 대상부재 선택이 수행되지 않으면 오류메세지가 생성됩니다.

### 추천안

- 대상부재, 기준치, 간격설정에 대해서 검토한 결과를 보여줍니다.
- 판정
  - O.K : 기준치에서 선택된 항목을 검토하여 모든 조건을 만족해야만 O.K가 됩니다.
  - N.G : 기준치에서 선택된 항목을 검토하여 모든 조건을 만족하지 못한 경우 NG로 판정됩니다.

### 선정안 적용

- 선정된 수평간격에 대해서 적용(추천안의 선정란에서 선택)을 하면 선택한 대상부재의 수평간격이 수정됩니다.

## 단면 예비설계

### 대상부재

- 주응력재 : 측면말뚝을 의미하며 H Pile에 대해서만 적용 가능합니다.

- 지보재 : '지보재의 정의'에서 정의된 지보재중 Strut과 Raker에 대해서만 검토 가능합니다.

### 기준치

- 각 단계의 예비설계를 위한 허용치를 정의합니다. 각 예비설계 별로 다른 값을 적용할 수 있습니다. 입력창을 선택하면 임의의 값을 사용자가 정의 할 수 있습니다.
- 기준치에서 선택된 항목에 대해 예비설계를 수행합니다.
- 주응력재 변위의 n%
  - (최대 굴착깊이의 0.2%) x n%값을 의미합니다.
  - 이 값은 추천안 최대변위와 비교 검토합니다.
- 주응력재 휨응력의 n%
  - 옵션에서 정의한 허용응력 x n%값을 의미합니다.
  - 이 값은 추천안 H Pile의 발생 휨응력과 비교 검토합니다.
- 지보재의 축응력의 n%
  - 옵션에서 정의한 허용응력 x n%값을 의미합니다.
  - 이 값은 추천안 지보재의 발생 축응력과 비교 검토합니다.
- 근입장 안전율 : 근입장검토에 대한 안전율을 정의합니다.
- 보일링 안전율 : 보일링검토에 대한 안전율을 정의합니다.
- 히빙 안전율 : 히빙검토에 대한 안전율을 정의합니다.

### 단면설정

- 적용단면: 검토하고자 하는 주응력재(지보재)의 기준 단면을 선택합니다.
- 검토개수: 단면 DB 기준 단면을 중심으로 하여 상·하 n 개의 단면까지 추천안에서 검토합니다. '상위, 하위'에는 단면 DB를 참조하여 기준단면을 기준으로 단면의 변화 개수를 입력합니다.

### 계산

- 대상부재, 기준치 및 단면설정 결과에 대해 단면검토를 수행합니다.
- 추천안 테이블에 출력되는 결과 외에도 기준치에서 선택된 모든 항목에 대한 검토를 수행 합니다. 테이블에 출력되는 결과 외의 검토 결과는 메시지 창을 통해 확인할 수 있습니다.
- 검토 결과 중 NG 발생시 메시지 창을 통해 그 결과를 확인할 수 있습니다.
- 대상부재 선택이 수행되지 않으면 오류메세지가 생성됩니다.

### 선정안

- 대상부재, 기준치, 단면설정에 대해서 검토한 결과를 보여줍니다.

- 판정

  - O.K : 기준치에서 선택된 항목을 검토하여 모든 조건을 만족해야만 O.K가 됩니다.
  - N.G : 기준치에서 선택된 항목을 검토하여 모든 조건을 만족하지 못한 경우 NG로 판정됩니다.

### 선정안 적용

- 선정된 적용단면 대해서 적용(추천안의 선정란에서 선택)을 하면 선택한 대상부재의 단면이 수정됩니다.

## 근입장 예비설계

### 대상부재

- 근입장 검토는 주응력재에 대해서 실시합니다.

### 기준치

- 각 단계의 예비설계를 위한 허용치를 정의합니다. 각 예비설계 별로 다른 값을 적용할 수 있습니다. 입력창을 선택하면 임의의 값을 사용자가 정의 할 수 있습니다.

- 기준치에서 선택된 항목에 대해 예비설계를 수행합니다.

- 주응력재 변위의 n%

  - (최대 굴착깊이의 0.2%) x n%값을 의미합니다.
  - 이 값은 추천안 최대변위와 비교 검토합니다.

- 주응력재 휨응력의 n%

  - 옵션에서 정의한 허용응력 x n%값을 의미합니다.
  - 이 값은 추천안 H Pile의 발생 휨응력과 비교 검토합니다.

- 지보재의 축응력의 n%

  - 옵션에서 정의한 허용응력 x n%값을 의미합니다.
  - 이 값은 추천안 지보재의 발생 축응력과 비교 검토합니다.

- 근입장 안전율 : 근입장검토에 대한 안전율을 정의합니다.

- 보일링 안전율 : 보일링검토에 대한 안전율을 정의합니다.

- 히빙 안전율 : 히빙검토에 대한 안전율을 정의합니다.

### 근입장 설정

- 초기 근입장 : 근입장 변화량의 초기 값을 입력합니다.

- 후기 근입장 : 근입장 변화량의 최종 값을 입력합니다.

- 증분크기 : 근입장의 증분량을 입력합니다. 초기 근입장에서부터 후기 근입장까지 근입장의 크기를 변화시켜가며 선택된 기준치에 대한 검토를 수행합니다.

### 계산

- 초기 근입장에서부터 후기 근입장까지 근입장의 크기를 변화시켜가며 선택된 기준치에 대한 검토를 수행합니다. 근입장의 변화량은 근입장 설정에서 입력된 증분크기를 따릅니다.

- 추천안 테이블에 출력되는 결과 외에도 기준치에서 선택된 모든 항목에 대한 검토를 수행합니다. 테이블에 출력되는 결과 외의 검토 결과는 메시지 창을 통해 확인할 수 있습니다.

- 검토 결과 중 NG 발생시 메시지 창을 통해 그 결과를 확인할 수 있습니다.

### 선정안

- 대상부재, 기준치, 근입장 설정에 대해서 검토한 결과를 보여줍니다.

- 판정

  - O.K : 기준치에서 선택된 항목을 검토하여 모든 조건을 만족해야만 O.K가 됩니다.
  - N.G : 기준치에서 선택된 항목을 검토하여 모든 조건을 만족하지 못한 경우 NG로 판정됩니다.

### 선정안 적용

- 선정된 근입장 대해서 적용(추천안의 선정란에서 선택)을 하면 주응력재의 근입장이 수정됩니다.

## 수직간격 예비설계

- 수직간격 예비설계는 다음과 같은 경우에 실시 합니다.

  - 위험단면에 대한 검토 후 검토 단면을 기준으로 종단상에 배치할 때 종단선형의 변화로 인해 상부 지보재의 설치가 불가능한 경우 상부 재보재가 없는 단면에 대한 추가 검토가 필요합니다. 이 경우 위 검토에서 대상부재를 '첫 번째 지보재'로 선택하여 검토를 수행 합니다. 상부의 지보재만 삭제되며 기타 다른 지보재의 위치는 전과 동일하게 배치되는 경우에 한합니다. 수행된 결과에 대해서는 '선정안을 다른 이름으로 저장' 기능을 이용하여 새로운 검토 파일을 생성합니다.

  - 위험단면에 대한 검토 후 검토 단면을 기준으로 종단상에 배치할 때 굴착저면의 높이 변화로 인해 하부 지보재의 설치가 불가능한 경우 하부 재보재가 없는 단면에 대한 추가 검토가 필요합니다. 이 경우 위 검토에서 대상부재를 '마지막 지보재'로 선택하여 검토를 수행합니다. 하부의 지보재만 삭제되며 기타 다른 지보재의 위치는 전과 동일하게 배치되는 경우에 한합니다. 수행된 결과에 대해서는 '선정안을 다른 이름으로 저장' 기능을 이용하여 새로운 검토 파일을 생성합니다.

  - 종단선형의 변화 또는 굴착 저면의 변화로 인해 지보재 전체의 배치가 수정될 경우 Table 입력을 통해 지보재의 개수 및 위치를 수정하여 검토를 수행합니다. 수행된 결과에 대해서는 '선정안을 다른 이름으로 저장' 기능을 이용하여 새로운 검토 파일을 생성합니다.

  - 즉 검토모델과 지반고 및 굴착고가 달라 지보재의 배치를 다르게 해야 하는 경우 (새로운 검토단면) 수직간격 예비설계를 수행합니다. 종단상에서 검토단면을 결정해야 하는 경우 수직간격 예비 설계를 통해 위험단면을 빠르게 결정할 수 있고, 또 그 모델을 쉽게 생성할 수 있습니다.(선정안을 다른 이름으로 저장 기능)

### 대상부재

- 대상선택 그림을 참조하여 입력합니다.
  - 첫 번째 지보재 : 현재의 단면에서 최상단 지보재를 삭제합니다. 굴착저면에서부터 기타 지보재간의 간격은 동일하게 유지됩니다. '간격 설정'에서 상단에서 두번째 지보재와 지반상면까지의 거리를 입력하여 첫 번째 지보재의 삭제가 가능한 최대 수직간격을 검토합니다.
  - 마지막 지보재 : 현재의 단면에서 최하단 지보재를 삭제합니다. 지반상면에서부터 기타 지보재간의 간격은 동일하게 유지됩니다. '간격 설정'에서 하단에서 두번째 지보재와 굴착저면까지의 거리를 입력하여 마지막 지보재의 삭제가 가능한 최대 수직간격을 검토합니다.
  - Table 입력 : "대상선택" 의 Table에 검토하고자 하는 경우에 대한 지보재의 개수 및 위치 정보를 추가 입력합니다.

### 기준치

- 각 단계의 예비설계를 위한 허용치를 정의합니다. 각 예비설계 별로 다른 값을 적용할 수 있습니다. 입력창을 선택하면 임의의 값을 사용자가 정의할 수 있습니다.

- 기준치에서 선택된 항목에 대해 예비설계를 수행합니다.

- 주응력재 변위의 n%

  - (최대 굴착깊이의 0.2%) x n%값을 의미합니다.

  - 이 값은 추천안 최대변위와 비교 검토합니다.

- 주응력재 휨응력의 n%

  - 옵션에서 정의한 허용응력 x n%값을 의미합니다.

  - 이 값은 추천안 H Pile의 발생 휨응력과 비교 검토합니다.

- 지보재의 축응력의 n%

  - 옵션에서 정의한 허용응력 x n%값을 의미합니다.

  - 이 값은 추천안 지보재의 발생 축응력과 비교 검토합니다.

- 근입장 안전율 : 근입장검토에 대한 안전율을 정의합니다.

- 보일링 안전율 : 보일링검토에 대한 안전율을 정의합니다.

- 히빙 안전율 : 히빙검토에 대한 안전율을 정의합니다.

### 간격설정

#### 대상부재에서 첫 번째 지보재 선택시

- 초기간격 : 상단에서 두번째 지보재와 지반상단까지의 높이(간격)의 최소 값을 입력합니다.

- 후기간격 : 상단에서 두번째 지보재와 지반상단까지의 높이(간격)의 최대 값을 입력합니다. 삭제된 지보재를 제외한 기타 지보재의 배치 간격은 변하지 않으므로 후기간격으로 검토 가능한 최대간격은 초기모델의 원지반에서 상단 두번째 지보재까지의 거리입니다. 그 이상의 간격도 입력 가능하나 추천안에서 검토 되지는 않습니다.

- 증분크기 : 간격의 증분량을 입력합니다. 초기간격에서부터 후기간격까지 간격의 크기를 변화시켜가며 선택된 기준치에 대한 검토를 수행합니다.

#### 대상부재에서 마지막 지보재 선택시

- 초기간격 : 하단에서 두번째 지보재와 굴착면까지의 높이(간격)의 최소 값을 입력합니다.

- 후기간격 : 하단에서 두번째 지보재와 굴착면까지의 높이(간격)의 최대 값을 입력합니다. 삭제된 지보재를 제외한 기타 지보재의 배치 간격은 변하지 않으므로 후기간격으로 검토 가능한 최대간격은 초기모델의 굴착면에서 하단 두번째 지보재까지의 거리입니다. 그 이상의 간격도 입력 가능하나, 추천안에서는 검토되지 않습니다.

- 증분크기 : 간격의 증분량을 입력합니다. 초기간격에서부터 후기간격까지 간격의 크기를 변화시켜가며 선택된 기준치에 대한 검토를 수행합니다.

#### 대상부재에서 Table 입력 선택시

- 간격설정이 비활성화 됩니다.

### 추천안

- 대상부재, 기준치, 근입장 설정에 대해서 검토한 결과를 보여줍니다.

- 판정

  - O.K : 기준치에서 선택된 항목을 검토하여 모든 조건을 만족해야만 O.K가 됩니다.

  - N.G : 기준치에서 선택된 항목을 검토하여 모든 조건을 만족하지 못한 경우 NG로 판정됩니다.

### 추천안을 다른 이름으로 저장

- 수직간격 예비설계의 결과는 검토모델에 반영되지 않습니다. 예비설계의 결과는 다른 모델로 저장됩니다.