캔틸레버식 옹벽 설계: 2023년판 기준의 검토 항목

1설계 근거

현행 설계는 대만 「건축물 기초구조 설계기준」(2023년판)과 대만 「건축물 콘크리트 구조설계기준」(2023년판)을 따릅니다 [5, 6]. 외부 안정성은 안전율로 검토하고, 벽체와 저판 등의 부재는 강도 설계로 검토합니다.

2외부 안정성: 상시와 지진 시

외부 안정성은 상시와 지진 시 두 경우를 각각 검토해야 합니다.

• 전도: 저항 모멘트와 전도 모멘트의 비
• 활동: 저판 마찰과 부착력, 필요 시 옹벽 전면 수동토압과 전단키 반영
• 편심: 합력 작용점이 저판의 허용 범위 안에 있는지
• 지지력: 기초 저면의 최대 압력이 지반 허용 지지력보다 작은지

3토압과 물

상시 주동토압 외에 지진 시에는 지진 시 토압을 반영해야 하며, 보통 Mononobe–Okabe 이론 [7]을 사용합니다. 옹벽 배면과 전면에 지하수가 있으면 수압, 저판 양압력, 지진 시 동수압도 고려해야 합니다.

4부재 설계

벽체, 앞굽, 뒷굽, 전단키 모두 휨과 전단 강도를 검토하고, 온도철근을 배치하며 정착길이를 확인해야 합니다. 벽체 모멘트는 높이에 따라 감소하므로, 주철근은 적절한 높이에서 절단하여 재료를 절약하는 경우가 많습니다.

5StructFlow에서 완료하기

StructFlow의 캔틸레버식 옹벽 도구는 위 항목을 모두 포함하며, 모두 만족하면서 가장 경제적인 배근을 자동으로 선정하고 인쇄 가능한 계산서를 출력합니다.

참고문헌

1. Mander, J. B., Priestley, M. J. N., & Park, R. (1988). Theoretical stress-strain model for confined concrete. Journal of Structural Engineering, 114(8), 1804–1826. doi:10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:8(1804)
2. Popovics, S. (1973). A numerical approach to the complete stress-strain curve of concrete. Cement and Concrete Research, 3(5), 583–599. doi:10.1016/0008-8846(73)90096-3
3. Whitney, C. S. (1937). Design of reinforced concrete members under flexure or combined flexure and direct compression. ACI Journal Proceedings, 33(3), 483–498. doi:10.14359/8429
4. ACI Committee 318. (2019). Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-19) and Commentary (ACI 318R-19). American Concrete Institute. doi:10.14359/51716937
5. 內政部（Ministry of the Interior, Taiwan）. (2023). 建築物混凝土結構設計規範（Design Specifications for Concrete Structures of Buildings），112 年 8 月 10 日修正發布，113 年 1 月 1 日生效. nlma.gov.tw
6. 內政部（Ministry of the Interior, Taiwan）. (2023). 建築物基礎構造設計規範（Design Specifications for Foundations of Buildings），112 年 6 月 20 日修正發布，113 年 1 月 1 日生效. nlma.gov.tw
7. Mononobe, N., & Matsuo, H. (1929). On the determination of earth pressure during earthquakes. Proceedings of the World Engineering Congress, Vol. 9, Tokyo, 177–185.
8. Sutherland, I. E., & Hodgman, G. W. (1974). Reentrant polygon clipping. Communications of the ACM, 17(1), 32–42. doi:10.1145/360767.360802
9. National Center for Research on Earthquake Engineering (NCREE). 台灣新型高強度鋼筋混凝土（Taiwan New RC）專區. ncree.niar.org.tw/service/newrc
10. Chiu, C.-K., Hung, C.-C., Lin, K.-C., Liu, K.-Y., Lee, H.-J., Cheng, M.-Y., et al. (2019). Design Guideline for Building of High-Strength Reinforced Concrete Structures (Draft), NCREE-19-001. National Center for Research on Earthquake Engineering.
11. Hung, C.-C., & Li, S.-H. (2013). Three-dimensional model for analysis of high performance fiber reinforced cement-based composites. Composites Part B: Engineering, 45(1), 1441–1447. doi:10.1016/j.compositesb.2012.08.004
12. Hung, C.-C., El-Tawil, S., & Chao, S.-H. (2021). A review of developments and challenges for UHPC in structural engineering: Behavior, analysis, and design. Journal of Structural Engineering, 147(9), 03121001. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0003073
13. Shao, Y., Kuo, C.-W., & Hung, C.-C. (2021). Seismic performance of full-scale UHPC-jacket-strengthened RC columns under high axial loads. Engineering Structures, 243, 112657. doi:10.1016/j.engstruct.2021.112657
14. Hung, C.-C., Kuo, C.-W., & Shao, Y. (2021). Cast-in-place and prefabricated UHPC jackets for retrofitting shear-deficient RC columns with different axial load levels. Journal of Building Engineering, 44, 103305. doi:10.1016/j.jobe.2021.103305
15. Ou, Y.-C., Alrasyid, H., Haber, Z. B., & Lee, H.-J. (2015). Cyclic behavior of precast high-strength reinforced concrete columns. ACI Structural Journal, 112(6), 839–850. doi:10.14359/51687911
16. Shen, W.-C., & Hwang, S.-J. (2023). Confinement reinforcement of high-strength reinforced concrete tied columns under high axial load. ACI Structural Journal, 120(3), 145–155. doi:10.14359/51738505

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