기능
- 말뚝의 지반스프링을 자동 입력합니다. 말뚝의 횡방향은 대칭 비선형 탄성스프링(
)으로, 말뚝의 접선 방향은 선형 탄성스프링(
)으로 정의합니다.
- 강성이 계산된 지반스프링은 General Type의 Point Spring Supports로 입력되며, 입력된 데이터는 Point Spring Supports Table 에서 확인할 수 있습니다.
- 기초 파일 모델링 시 지반의 강성을 쉽게 표현할 때 주로 사용됩니다.
D
호출
메인 메뉴에서 [Boundary] 탭 > [Advanced] 그룹 > [Pile Spring Supports]
입력
Pile Spring Data
Soil Type : Sand / Soft Cray / Stiff Cray의 세가지로 구분할 수 있으며, 선택하는 토사의 종류에 따라 강성계산 방법이 달라집니다. 아래의 스프링강성 계산방법을 참조하시기 바랍니다.
Ground Level : 지표면의 Z좌표
Pile Diameter(D) : 말뚝의 지름
Unit Weight of Soil(γ) : 흙의 단위중량
Earth Pressure Coeff. at rest(Ko) : 정지토압계수
Coeff. of Subgrade Reaction(Kh) : 지반반력계수
Internal Friction Angle (Φ) : 흙의 내부마찰각
Initial Soil Modulus(k1) : 상대밀도에 따라 결정되는 상수로 말뚝의 수평방향 비선형 탄성스프링의 강성결정에 사용됩니다. 아래의 k점과 m점의 정의 부분을 참조하시기 바랍니다.
임의 깊이 X에서 횡변위 Y와 단위길이당 지반반력(kN/m)의 관계는 아래의 그래프와 같은 관계를 가집니다.
임의 깊이 X(즉, 지반스프링의 위치)에서 Pk, Pm, Pu, Yk, Ym, Yu의 값이 정의됩니다.
지반의 종류에 따라 Pu를 정의하는 계산방법이 달라지며, Pk, Pm, Yk, Ym, Yu 의 위치는 Pu를 통해 동일한 방법으로 계산됩니다.
계산방법은 크게 Sand와 Clay로 분류되며, J값을 다르게 적용하여 Soft Clay와 Stiff Clay로 구분합니다.
지반이 사질토(Sand)인 경우의 Pu
Xt 값은 아래 두가지 경우의 Pu가 같을 경우에 대한 깊이 값을 나타내므로 Pu에 대한 아래 두 식을 같게 놓고 X에 대하여 정리하여 2차방정식을 풀어 해를 구한 후 적절한 값을 선택합니다.
지반이 점토(Clay)인 경우의 Pu
k점과 m점의 정의
Spring의 강성
최종적인 Spring 강성은 앞에서 계산한 단위면적당 강성에 면적을 곱하여 계산됩니다.
말뚝 접선방향 선형 탄성스프링의 방향은 지면에 수직인 방향(전체좌표계 -Z) 이며, Pile이 지면에 수직이 아닌 경우에는 Pile을 구성하는 절점의 절점좌표계 z방향이 전체좌표계 Z방향과 일치하도록 절점좌표계(Node Local Axis)를 수정해야 합니다.