정적토압

그림4-1과 같이 지하외벽에 작용하는 정적횡압은 KSD 41 10 15의 7.2(KBC 2016, 건축구조기준 해설 0307.2)에 따라서 다음과 같이 정지토압, 지하수압, 상재하중효과를 포함하여 산정한다. ConBasement에서는 지하외벽의 흙에 접한 면은 항상 일직선상의 수직면으로 가정한다.

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(1) 지표면 아래 임의깊이 z에서의 정적횡압(토압, 수압, 상재하중효과)

$\combi{\sigma }_{h\left(z\right)}=\combi{K}_{o\left(z\right)}\combi{\combi{\sigma }}_{\upsilon \left(z\right)}^"+\combi{\sigma }_{w\left(z\right)}$σh(z)​=Ko(z)​σ′υ(z)​+σw(z)​​

(2) 지하수영향을 제외한 유효수직응력

$\combi{\sigma }_{\upsilon \left(z\right)}^"=q+\sum _0^z\combi{\Upsilon }_s^"\combi{d}_{\left(z\right)}$σ′υ(z)​=q+z∑0ϒ′s​d(z)​​

(3) 정수압

$\combi{\sigma }_{w\left(z\right)}=\sum _0^z\combi{\Upsilon }_w\left(z-d_w\right)\combi{d}_{\left(z\right)}$σw(z)​=z∑0ϒw​(z−dw​)d(z)​​

그림4-1. 지하외벽에 작용하는 정적횡압

여기서,

H = 지하외벽 총 높이

q = 등분포 상재하중

z = 고려하는 깊이

d_(z) = 증분 깊이

K_o(z) = σ_h(z)/σ_v(z) ≈ 1 - sin(Φ_(z)), 정지토압계수

σ_v(z) = 지반 내의 요소에 작용하는 수직응력

σ_h(z) = 지반 내의 요소에 작용하는 수평응력

Φ_(z) = 흙의 내부마찰각

γ_s(z) = 흙의 단위체적중량

γ'_s(z) = γ_s(z)-γ_w(z), 지하수를 제외한 흙의 단위체적중량

γ_w = 지하수의 단위체적중량(지하수면 상부토층은 0, 지하수위면 하부토층은 10 kN/m³)

(순수 물의 단위체적중량은 9.807 kN/m³이나 실무에서 사용하고 있는 10 kN/m³을 적용함)