1.지반 반력계수 정의
1)지반반력계수는 기초에 작용하는 하중에 대한 지반침하량의비로 정의되며 하중-침하량 관계도에서 구할수 있음.
2)즉, K=P1/S1
K: 지반반력계수(coefficient of subgrade reaction)
P1:초기 직선구간의 임의하중 kg/㎠
S1:P1에 대한 침하량 cm
3)구조물 기초설계기준(1997)에서는 P1을 항복하중의
1/2로 정하고 있음.
4)K=10kg/㎤ 이라는 것은 하중이 10kg/㎠작용할 때
1cm 가 침하한다는 의미임.
2.지반 반력계수 추정 방법(도로교 시방, 1996)
Kv=Kvo(Bv/30
Kv:연직 방향 지반반력계수(kg/㎤)
Kvo:지름 30cm의 강체원판에 의한 평판재하시험의 값에 상당하는 연직방향 지반반력계수(kg/㎤)로서 각종 토질시험, 조사에 의해 구한 변형계수로부터 추정하는 경우는 다음 식에서 구한다. Kvo=1/30*α*Eo
Bv:기초의 환산 재하폭(cm)으로 다음 식에서 구한다. 다만, 저면형상이 원형인 경우에는 지름으로 한다. Bv=√Av
Eo:표에 표시하는 방법으로 측정 또는 추정한 설계의 대상이 되는 위치에서의 지반의 변형계수(kg/㎠)
α:지반 반력계수의 추정에 쓰이는 계수로서 표에 주어져 있다.
Av:연직 방향의 재하 면적(㎠)
다음의 시험방법에 의한 변형계수 Eo(kg/㎠) | α | |
평상시 | 지진시 | |
지름 30cm의 강체원반에 의한 평판재하시험을 반복시킨 곡선에서 구한 변형계수의 1/2 | 1 | 2 |
보링공내에서 측정한 변형계수 | 4 | 8 |
공시체의 1축 또는 3축 압축시험에서 구한 변형계수 | 4 | 8 |
표준관입시험의 N값에서 Eo=28N으로 추정한 변형계수 | 1 | 2 |
3.지반반력계수 특성
1)지반의 탄성점 거동을 표현한다는 의미에서 탄성계수와 같지만 탄성계수는 지반의 상태에 따라 일정한 값을 가지나 지반반력계수는 같은 지반이라도 기초크기, 형상, 근입깊이 등에 따라 변화하는 특성이 있음.
2)지반반력계수가 크면 지반의 견고 압축성이 작으며 지반지지력이 크게됨
3)기초의 크기가 크게 되면 지중응력이 미치는 범위가 크게 되어 같은 하중이 작용할 때 침하량이 커지게 되므로 지반 반력 계수가 적어지게 됨. 따라서, 설계 반영시에 기초크기에 대한 고려를 하게됨.
4)기초의 형상은 직사각형보다 원형기초가 모서리 응력의 불균등이 없게 되므로 국부적 집중응력이 없어 지반반력곅수가 크게됨.
5)근입깊이가 있게 되면 없는 경우보다 침하량이 적게 되므로 지반반력계수가 커짐
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