Skip to content

# 탄소성보해석 결과 View Home > 결과 > 탄소성보해석 결과 View

- 기능
  탄소성보해석을 통해 계산된 결과를 Tree형식을 이용하여 출력합니다.
  시공단계에 따른 흙막이벽체의 변위, 단면력 및 지보재의 반력을 계산하여 결과를 확인할 수 있고 굴착에 따른 흙막이벽체의 근입깊이, 배면의 침하, 굴착면의 보일링과 히빙에 대한 지반의 안정성 여부를 확인할 수 있습니다.

- 제한
  이 기능은 탄소성보해석에서만 유효합니다.

- 호출
  Main Window : `탄소성보법결과`

## 결과항목

### 탄소성보해석 결과

- 탄소성보해석의 결과는 크게 "시공단계해석"과 "굴착안정성검토" 두가지로 구분할 수 있으며, 굴착안정성검토는 "근입장검토", "침하검토", "보일링검토", "히빙검토"로 이루어져 있습니다.
- 결과항목 Tree에서 각각의 항목을 더블클릭하면, 해당 검토내용이 출력됩니다.

### 시공단계해석

- 탄소성보해석은 흙막이벽의 안정에 중점을 둔 해석방법입니다.
- 흙막이벽에 작용하는 토압, 흙막이벽의 수평변위, 전단력, 모멘트 등을 각 시공단계별로 계산합니다.
- MAX/MIN 단계에서는 전체 시공단계에서 발생한 최대/최소 결과값을 출력합니다.
- 해당시공단계를 더블클릭하여 결과창으로 이동합니다.

### 굴착안정성

- 근입장 검토 : 흙막이벽의 안정을 검토하는 방법으로써 굴착저면 아래 충분한 근입깊이를 확보했는지 여부를 검토합니다.
- 침하검토 : 굴착으로 인한 인접구조물의 영향을 파악하기 위해 지반침하를 검토합니다. Caspe, Peck 등으로 부터 제안된 경험식을 사용하며, 침하검토 여부는 해석옵션에서 선택합니다.
- 보일링검토 : 사질토 지반에서 배면수위와 굴착수위차에 따른 안정성을 검토합니다.
- 히빙검토 : 연약한 점성토 지반에서 배면지반은 침하하고 굴착면이 부풀어 오르는 히빙에 대한 안정성을 검토합니다.

## 시공단계해석

### 시공단계별 결과 Diagram 출력 방법

에서 시공단계를 선택하고,
다음 4가지( ) 중 출력항목을 선택하면
위의 그림과 같이 각 항목에 대한 시공단계별 Diagram을 확인할 수 있습니다.

### Diagram 출력 옵션

- 출력옵션을 선택하면 아래와 같이 적용되며, 여러옵션을 선택했을 경우에는 중첩하여 표현됩니다.

| □ 값표시 | □ 절점번호 | □ 부재번호
--- | --- | --- | ---

□ 격자표시 | □ 중첩도 | □ 시공단계도
--- | --- | ---
격자를 표시하여 결과값의 크기를 가늠하도록 합니다. | 모든 시공단계의 Diagram을 중첩해서 도시합니다. 전단계에서 발생할 수 있는 최대값의 크기를 파악합니다. | 시공단계별 굴착, 지보재 생성/해체, 지하수위 변화 등을 도시하여 결과파악을 용이하게 합니다.

### 시공단계별 결과 활용

- : Diagram에 출력된 토압, 변위, 전단력, 모멘트 항목의 결과값을 시공단계별 테이블 형태로 출력합니다. 테이블의 데이터는 Copy & Paste로 Excel과 호환이 가능합니다.

- : 탄소성보법에 의한 흙막이벽의 최대/최소 부재력, 지보재 반력 결과를 시공단계별로 요약하여 테이블 형태로 출력합니다. 테이블의 데이터는 Copy & Paste로 Excel과 호환이 가능합니다. 탄소성보법에서는 지보재를 흙막이벽체에 연결된 스프링으로 모델링하기 때문에 스프링지점의 반력으로 출력됩니다.

- : 출력된 Diagram을 *.bmp, *.emf 포맷의 그림파일로 저장합니다.

- : 결과를 출력할 요소내의 위치를 선택합니다.

탄소성보법의 시공단계해석에 대한 자세한 내용은 Analysis Reference의 "III-2. 흙막이벽의 해석방법" 부분을 참조하시기 바랍니다.

## 근입장검토

- 흙막이벽에 대한 굴착이 시작되면, 배면측과 굴착측의 측압차가 발생하게 됩니다. 이때, 배면측의 주동토압과 굴착측의 수동토압 사이의 관계가 안정성을 확보할 수 있는 충분한 근입깊이가 필요합니다.

- 균형깊이는 지보재가 설치된 위치에서 주동토압과 수동토압이 균형을 이루게 되는 굴착저면 이하의 깊이를 말합니다.

### 지보재 지지 흙막이벽

- 일반적인 지보재 지지 흙막이벽의 경우에는 근입부에 작용하는 주동토압과 수동토압에 대한 안정성을 파악하여 근입장을 검토합니다.

### 자립식 흙막이벽

- 자립식 흙막이벽은 최종굴착면에 대한 지반특성을 구하여 근입부의 안정을 검토합니다.

검토방법에 대한 자세한 내용은 Analysis Reference의 "III-5. 근입 깊이 검토" 부분을 참조하시기 바랍니다.

## 침하검토

### 기능

- 지반침하는 인접구조물의 침하를 유발시켜 사용성에 문제를 일으킬 뿐만 아니라 안전을 크게 위협할 수 있습니다. 지반침하의 발생원인은 벽체의 횡방향 변위, 지하수에 의한 토사유출, 배수로 인한 점성토의 압밀침하, 뒷채움 흙의 시공불량 등 여러가지 이유가 있지만, 굴착으로 인한 흙막이벽의 횡방향 변형이 가장 큰 원인이 됩니다.
- 굴착에 따른 침하를 예측하는 방법은 수치해석법과 경험적 추정방법으로 나눌 수 있습니다. MIDAS GEOXD Analysis 에서는 FEM을 지반침하를 검토할 수 있으며, 탄소성보법을 이용한 경우에는 여러 경험식을 통해 지반침하에 대한 안정을 검토합니다.
- 허용처짐은 인접구조물의 위치에서 안정여부를 판단합니다.
- 인접구조물이 존재하는 경우에만 허용처짐에 대한 검토를 수행하고, 인접구조물이 존재하지 않는 경우에는 침하량만 출력합니다.

### 경험식을 통한 침하량 계산

- Caspe, Peck, Bauer, Clough의 제안식으로 침하량을 계산합니다. - 해석옵션에서 선택한 경험식에 대해 침하량을 계산하고, 선택된 식으로 검토한 결과를 그래프로 출력합니다.

#### 지반침하를 검토하기 위한 경험식

- 해석 > 해석옵션 (바로가기)
  탄소성보법 해석옵션에서 선택한 지반침하 검토식에 따라 계산된 침하량을 탄소성보해석 결과 View 에서 출력합니다.

### 허용침하량 검토

- 구조물의 침하, 경사 정도가 허용범위내에 있는지 여부를 판정합니다.

- 시설안전 관리공단 (1993)

- Bjerrum(1963)
  Bjerrum(1963)은 Skempton과 MacDonald(1956)에 의한 연구결과와 추가로 실시된 현장계측 결과를 종합하여 부등침하량에 따른 구조물 손상 기준을 다음 표와 같이 제안하고 있습니다.

- Skempton & MacDonald(1956)
  Skempton & MacDonald는 98개 빌딩의 거동을 조사하여 구조물의 전체적인 기움에 의한 영향을 제외한 순수한 수직변위에 대한 조사결과로부터 다음 표와 같은 한계 기준을 제시하였습니다.

- Sower
  Sower(1962)는 구조물 종류별로 전체침하, 전도, 부등침하 시에 허용되는 최대침하량을 다음 표와 같이 제안하였습니다.

- Wilun & Starzewski(1975)
  폴란드 규정에 근거하여 구조물 형태에 따른 최대 허용침하량과 각변형율에 관련된 기준을 다음표와 같이 제공합니다.

### 테이블을 이용한 침하검토

- 거리(벽면기준) : 흙막이 벽체로부터 떨어진 거리
- 지반침하량 : 선택한 침하량 계산식에 의해 해당거리에서 지반의 침하량을 계산합니다.
- 절점간 침하량 : 이웃한 절점간 침하량을 나타냅니다.
- 각변위 : 이웃한 절점간 침하량의 차이를 이웃한 절점 사이의 거리로 나눈값을 나타냅니다.

침하검토에 대한 자세한 내용은 Analysis Reference의 "III-6. 지반 침하" 부분을 참조하시기 바랍니다.

## 보일링검토

### 보일링 검토 조건

- 보일링은 굴착측과 배면측 사이에 수위차로 인해 배면측에서 부터 굴착저면으로 상향의 침투류가 발생하여, 굴착저면의 흙이 끓어오르는 듯한 현상을 말합니다.
  이러한 침투현상은 사질토 지반에서 주로 발생하며, 흙의 저항력을 급격히 약화시켜 흙막이벽의 붕괴사고를 유발합니다. 그러므로 다음의 두가지 조건을 모두 포함하는 경우에 보일링 검토를 수행합니다.

- '모델 > 지반의 정의'에서 굴착저면 주변의 지반이 사질토로 정의된 경우

- 배면측에서 굴착저면보다 높은 수위를 유지하는 경우

### 검토방법

- Terzaghi 방법과 한계동수경사를 이용한 검토법을 사용하며, 두가지 방법에 대해 모두 만족해야 안정하다고 판단합니다.

- Terzaghi 해석법 : 보일링을 일으키려는 과잉수압과 저항하려는 흙의 중량을 비교하여 안전율을 산정합니다.

- 한계동수경사 검토법 : 수위차에의한 동수경사와 한계경사를 계산하여 안전율을 산정합니다.

검토방법에 대한 자세한 내용은 Analysis Reference의 "III-7.1 Boiling" 부분을 참조하시기 바랍니다.

## 히빙검토

### 히빙검토 조건

- 히빙은 연약한 점토지반에서 배면측의 지반중량과 재하된 하중이 지반의 전단강도보다 크게 되어, 배면측 지반은 침하하고 굴착측 지반은 부불어 오르는 현상을 말합니다. 그러므로 '모델 > 지반의 정의'에서 굴착저면 주변의 지반이 점성토인 경우에 히빙을 검토합니다.

### 검토방법

- 히빙은 굴착깊이와 굴착길이를 고려하여 Terzaghi-peck 방법, Tschebotarioff 방법, Bjerrum & Eide 방법 등의 제안식으로 검토합니다.

검토방법에 대한 자세한 내용은 Analysis Reference의 "III-7.2 Heaving" 부분을 참조하시기 바랍니다.