[eGEN] 지내력/지지력 검토

기능

• 전처리에서 모델링 한 구조물을 해석, 설계하고 그 결과값을 확인하여 사용자가 원하는 결과물을 출력하는 매우 중요한 과정입니다.

호출

메인 메뉴에서 [윈도우] 탭 > [툴바] 패널 > [2D 기본]

상세설명

지내력

* 정의

지내력은 상부하중을 지지할 때 기초의 저면적에 생기는 응력을 의미합니다.
지내력 기초의 종류는 독립기초, 줄기초, 매트기초가 이에 해당됩니다.

* 확인

2D기본 결과에서 가장 먼저 확인해야 할 항목으로서, 지내력/지지력 검토결과가 NG라면 상부 구조물의 설계결과는 무의미 합니다.
지내력 기초의 경우, 기초 저면에 발생한 지내력은 허용지내력 이하가 되어야 합니다.
지내력/지지력이 NG 일 때에는 기초에 발간색으로 NG가 표시 됩니다.

* 출력형식

구조물의 소요 지내력(qe) ≤ 허용 지내력(qa) : OK
구조물의 소요 지내력(qe) 허용 지내력(qa) : NG

허용 지내력은 [정보] > [프로젝트 정보] > [건물정보]에서 사용자가 입력한 지내력이며 지질조사에 근거한 지내력을 입력해야 합니다.
이 정보는 해석설계 수행 후 기초 면적을 계산할 때 사용되고 2D 기본 > 지내력/지지력 검토 항목에서 보여지는 결과의 기본 데이타 베이스가 됩니다.

  단위환산(국제 표준 SI 단위계) 
          1kgf = 9.8N ≒ 10N
          1tonf ≒ 10kN         (지내력 300kN/㎡ ≒ 30tonf/㎡)

* NG부재 OK전환 가이드

지내력이 허용지내력을 초과하여 NG가 발생한 경우, 다음과 같은 방법을 적용할 수 있습니다.

[독립기초] & [줄기초]
1. 독립기초와 줄기초에서 NG가 발생하는 경우는 기초에 편심( )이 기초폭( )보다 큰 경우에 발생할 수 있습니다.
    이 경우는 기초의 편심을 줄이는 방법으로 해결할 수 있습니다.

<편심하중을 받는 기초의 접지압>

2. 지반이 연약지반인 경우 또는 상부하중이 매우 큰 경우, 독립기초의 단면 크기가 지나치게 크다면 독립기초 대신 매트기초
     또는 파일기초로 변경하는 것이 좋습니다. (전처리 모드에서 변경합니다.)

3. 매트기초에서 NG가 발생하는 경우는 대부분 모서리에 있는 기둥에서 NG가 발생하기 때문에 매트생성 시 연단거리를 증가
    시켜서 해결할 수 있습니다.

  토질역학의 이론에 의하면 허용 지내력은 기초판의 형태와 크기 및 관입 깊이에 따라 달라집니다.
           기초 저면의 접지압(지내력) 분포 또한 일정하지 않지만 독립기초를 설계하는 경우 허용 지내력을 가정한 다음, 중심축
           하중에 대해서는 등분포로 가정하고 편심하중에 대해서는 사다리꼴 또는 삼각형 분포의 접지압이 발생하는 강체로 가
           정하여 설계합니다.

지지력

* 정의

파일기초의 파일 수는 파일의 허용 지지력과 상부하중의 크기에 따라 정해집니다.
지지력이란 상부층을 지지할 때 파일에 생기는 반력을 의미합니다.

지지력 기초의 종류는 독립기초, 줄파일기초, 매트기초 아래에 파일이 있는 독립파일기초, 줄파일기초, 매트파일기초가 이에 해당됩니다.

* 확인

지지력 기초의 경우는 파일에 발생한 지지력이 허용 지지력 이하가 되어야 합니다.
파일기초의 경우는 midas eGen에서 기초 상부의 기둥 또는 벽체의 부재력으로 파일 개수를 계산하기 때문에(아래 이미지 참조) 파일의 지지력은 대부분 허용 지지력 이하가 됩니다. 그러나 기초의 편심이 매우 큰 경우 지지력에서 NG가 발생할 수 있습니다.

<모델링>

<해석설계 후>

  2D 기본의 [지지력/지내력 검토] 항목에서는 독립기초와 줄기초의 지내력 결과값을 보여주며, 파일기초는 지지력에
          대한 설계 결과값을 나타내 줍니다.

* 결과확인 방법

소요 지지력(qe) ≤ 허용 지지력(qa) : OK
소요 지지력(qe) > 허용 지지력(qa) : NG

파일의 지지력은 [해석] > [해설설계 기본설정] > [하부구조 철근정보] 탭 에서 파일의 직경과 파일 한 개의 지지력을 변경할 수 있고 이 정보를 기준으로 지지력을 계산합니다.

  파일은 일반적으로 직경이 커질수록 파일 한 개의 지지력이 커집니다. 기본 입력된 파일직경은 400mm, 압축 지지력은 700kN/ea, 인장 지지력은 10kN/ea 입니다. 자세한 파일의 지지력은 파일 제작업체의 제원를 받아서 적용할 수 있습니다. 

지내력/지지력 결과 확인

* [2D 기본] > [지내력/지지력 검토] 항목을 선택하면 2D 기본 창 하단에 [결과확인 도구창]이 나타납니다.

  지내력/ 지지력은 대상부지의 상태 및 부동침하와 관련 있습니다. 따라서 지내력/지지력 검토과정은 전체 구조물을 대상부지가
          잘 버텨줄 수 있는지 검토하는 과정 입니다.

지내력/지지력 요약 정리

FAQ

모델링 과정에서 독립기초 생성 시, 크기가 모두 동일하였으나 해석설계 후 [2D 기본] > [지내력/지지력 검토] 항목을 확인한 결과
      각각 다른 크기의 독립기초로 변경되어 있습니다. 그 이유는 무엇인가요?

▶ 독립기초의 저면적은 지반의 허용 지내력과 상부하중의 크기에 따라 정정한 크기로 결정되며, 2D 기본에서 확인할 수 있습니다.

NG 부재가 존재하더라도, 구조계산서 및 내진안전확인서는 출력이 가능합니다. 반드시 OK로 변경해야 할 필요가 있습니까?

▶ 결과물의 출력은 가능합니다.
     그러나 건축구조기준에 근거하여 적절치 않은 NG 부재는 반드시 OK로 변경 해 주어야 합니다.
     특히 지내력/지지력 검토의 NG는 구조물 전체 안전성의 심각한 문제를 초래할 수 있습니다.

     NG 부재는 구조계산서 항목 '3.구조평면도'에 NG 부재의 NO.가 빨간색으로 표시 되고, '4. 부재설계결과'의 부재
     리스트에서도 "NG 부재 포함"으로 표시 됩니다.

허용 지내력은 어떤 기준에 근거하여 입력해야 합니까?

▶ 지반조사에 의한 객관적인 데이터를 입력해야 합니다.
    (소규모에서 직접 지반조사를 하기 어려우므로 인근 지역건물의 지내력 값을 활용하거나, 해당 부지 지역의 일반적인 값을 입력
     할 수 있습니다.)

NG가 나면 건물정보에서 지내력 숫자를 바꿔도 됩니까?

▶ 건물정보에 입력된 지내력으로 NG가 발생하는 경우 해결책으로는
     ① 기초면적을 크게 하거나
     ② 건물정보의 지내력을 변경해서 설계 후 기초 시공 전에 변경한 지내력 값 만큼 지반을 다지는 방법이 있습니다.