평판재하시험 결과 지반계수
지반계수는 지반의 지지력과 침하량을 나타내는 중요한 지표입니다. 지반계수가 높을수록 지반의 지지력이 크고 침하량이 적다는 것을 의미합니다. 따라서, 건축물의 기초 설계 시 지반계수를 고려하여 기초의 크기와 형태를 결정하게 됩니다.
일반적으로, 지반계수는 침하량이 커질수록 감소합니다. 따라서, 건축물의 침하량을 제한하기 위해서는 지반계수가 높은 지반을 선정하거나, 지반계수가 낮은 지반의 경우 기초의 크기를 충분히 확보하는 것이 필요합니다. 지반계수의 단위는 무차원입니다. 따라서, 지반계수는 지반의 종류, 입자 크기, 입도분포, 함수비, 내부마찰각, 단위중량 등 다양한 요인에 따라 달라집니다.
1. 개요
① "지반계수(지반반력계수)"란 평판재하시험(Plate Bearing Test)에서 지반면에 하중을 걸었을 때의 단위면적당 하중 Pi(kg/cm²)을 그때의 침하량 S, (cm)으로 나눈 값(K치)을 말한다.
② 지반계수(지반반력계수)는 기초의 크기 · 근입깊이 · 재하시간 등에 따라 변화하며, 지반계수가 클수록 지반이 단단하고 압축성이 작으며 지지력이 크다.
2. 평판재하시험(PBT:Plate Bearing Test)
(1) 지반의 현위치에서 평평한 재하판을 사용하여 지반에 하중을 가하고 침하량과 하중의 관계에서 기초지반 · 성토지반의 지지력이나 지반계수를 구하는 시험
(2) 측정법의 종류
- 지지력(지내력)시험 : 건축물의 기초지반에 대한 재하시험
- 지지력 및 지반계수시험 : 교량 수문의 토목구조물 기초지반에 대한 재하시험
- 지반계수시험 : 도로의 노상(路)이나 노반(路)에 대한 재하시험
3. 지반계수(K치: K - Value)
(1) 지반계수의 추정식
여기서, P: 단위 면적당 하중(ton/cm, kg/cm²), 항복하중의 1/2
S : 평판재하시험 결과로부터의 침하량(cm)
(2) 지반계수의 값
- 연약한 점토층 : 2.0 미만
- 모래층: 8.0~10.0
4. 지반계수에 영향을 주는 요소
(1) 기초의 크기가 작을수록 침하량이 적게 되어 지반계수가 크다.
(2) 기초의 길이가 짧을수록 지중응력이 미치는 범위가 작게 되어 지반계수가 크다.
평판재하시험 결과 지반계수의 활용법
지반의 지지력 평가
지반계수는 지반의 지지력을 나타내는 중요한 지표입니다. 따라서, 평판재하시험 결과 지반계수를 이용하여 지반의 지지력을 평가할 수 있습니다. 지반의 지지력은 지반계수와 일정 침하량의 함수로 나타낼 수 있습니다. 일반적으로, 지반계수가 높을수록 지반의 지지력이 크고, 일정 침하량이 작을수록 지반의 지지력이 큽니다.
침하량 평가
지반계수는 침하량을 나타내는 중요한 지표이기도 합니다. 따라서, 평판재하시험 결과 지반계수를 이용하여 침하량을 평가할 수 있습니다. 침하량은 지반계수와 하중의 함수로 나타낼 수 있습니다. 일반적으로, 지반계수가 낮을수록 침하량이 크고, 하중이 클수록 침하량이 큽니다.
기초 설계
평판재하시험 결과 지반계수는 건축물의 기초 설계에 중요한 지표입니다. 기초의 크기와 형태는 지반의 지지력과 침하량을 고려하여 결정해야 합니다. 따라서, 평판재하시험 결과 지반계수를 이용하여 기초의 크기와 형태를 결정할 수 있습니다. 일반적으로, 지반계수가 높은 지반의 경우 기초의 크기를 작게 할 수 있고, 지반계수가 낮은 지반의 경우 기초의 크기를 크게 해야 합니다. 또한, 침하량을 제한하기 위해서는 지반계수가 높은 지반을 선정하거나, 지반계수가 낮은 지반의 경우 기초의 크기를 충분히 확보하는 것이 필요합니다.
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