9급 공무원 토목설계/옹벽

• 무근콘크리트 옹벽은 중력식 형태로 설계해야 함.
• 강성옹벽에 작용하는 토압은 주동토압으로, 변위가 허용되지 않는 구조물의 경우는 정지토압을 설계에 사용.
• 기초저판 두께는 옹벽 높이의 7-10%가 적당.
• 앞부벽은 직사각형보(압축스트럿), 뒷부벽은 T형보(인장 타이)로 해석한다.
• 부벽식 옹벽의 전면벽은 3변 지지된 2방향 슬래브로 설계할 수 있다.
• 부벽식 옹벽의 저판은 정밀 해석이 사용되지 않는 한 부벽간 거리를 경간으로 하는 고정보 또는 연속보로 설계 가능.
• 콘크리트가 흙에 닿는 경우 최소 피복두께를 80mm 이상으로 해야함.

옹벽의 종류

• 
  중력식 옹벽
• 
  뒷부벽식 옹벽(뒤집으면 앞부벽식)
• 
  캔틸레버식 옹벽(역 T형)

1 : 중력식, 2 : 앞부벽식, 3 : 캔틸레버식

주동토압계수

$K_a=\frac{1-\sin \varphi }{1+\sin \varphi }$

옹벽에 작용하는 토압

지표가 수평이고, i=0, c=0인 경우 옹벽에 작용하는 토압

지표가 수평이고, i=0, c=0인 경우 옹벽에 작용하는 토압은 다음과 같다.

주동토압 $P_a=\frac{1}{2}\gamma H{K}_a\times H=\frac{1}{2}\gamma H^2{K}_a$

수동토압 $P_p=\frac{1}{2}\gamma H{K}_p\times H=\frac{1}{2}\gamma H^2{K}_p$

작용점 $y=\frac{H}{3}$

정지토압

• 수동토압보다 작다
• 주동토압보다 크다.
• 뒤채움 경사에 따라 직선적으로 변한다.
• 정지토압계수 $K_0=1-\sin {\varphi }^{\prime }$

옹벽의 안정성

옹벽의 전도

옹벽의 전도에 대한 안정조건식

♣♣♣

$\frac{\text{저 항 휨 모 멘 트 }}{\text{횡 토 압 의 전 도 휨 모 멘 트 }}\ge 2.0$

옹벽의 활동

역 T형 옹벽. 밑면 마찰계수 f

활동에 대한 안정조건

♣♣♣

$\frac{\text{활 동 저 항 력 }{H}_r}{\text{토 압 수 평 력 }H}=\frac{fV}{H}\ge 1.5$

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$e=\frac{B}{2}-d=\frac{B}{2}-\frac{\sum M_r-\sum M_0}{\sum W}$

d : O점에서 합력 작용점까지의 거리

ΣW : 연직력 합

ΣM_r : 저항모멘트

ΣM₀ : 전도모멘트

최대 지반반력

$q_{1,2}=\frac{\sum W}{B}(1\pm \frac{6e}{B})\le q_a(e<\frac{B}{6})$

$q_{max}=\frac{2\sum W}{B}(e=\frac{B}{6})$

$q_{max}=\frac{2\sum W}{3a}(e>\frac{B}{6})$

q_a : 지반의 허용 지지력

연직하중, 모멘트를 받는 경우 식

$q_{min}=\frac{P}{A}-\frac{M}{Z}=\frac{1}{B}(P-\frac{6M}{B})$

$q_{max}=\frac{P}{A}+\frac{M}{Z}=\frac{1}{B}(P+\frac{6M}{B})$