3-3. 혼성제의 설계

• 혼성제의 안정계산은 직립부와 기초사석부를 나누어 서 별도로 계산

• 직립부에 대하여는 다음사항을 검토 - 전도(over turn)

- 활동(sliding)

- 저면의 지지력(bearing)

• 기초사석부에 대하여는

- 사석부의 경사면에 연한 활동 - 기초사석의 필요 중량 및 층수

- 제체 전체의 원호활동에 대하여 검토해야 한다.

• 파압

- 혼성제에 작용하는 파압에는 중복파가 작용할 때 의 파압과 쇄파가 작용할 때의 파압이 있다.

- 중복파에 의한 파압은 Sainflou 공식으로 계산

할 수 있다.

<중복파의 파압>

- 그림 4-16(a)는 중복파의 파봉이 방파제 벽면과 만날 때의 경우 이며, 파압분포는 dbe이고, 안쪽의 정수압 abc가 반대쪽에서 작용하므로 제체에 작용하는 파압은 결국 dace이다.

- 그림(b)는 파곡이 벽면과 만나는 경우이며, 이 때의 중복파의 파압은 dbe 와 같은 분포로 작용하게 되고, 항내쪽에 abc의 분포를 가진 정수압이 작용하므로 결국 제체에는 항내에서 항외쪽으로 aced의 압력분포로서 작용하게 된다_.

그림 4-16

<쇄파의 파압분포>

- 쇄파가 작용할 때는 다음과 같은 Minikin의 공식과 히로이 - 공식으로 계산

• 부력

- 정수면 이하 부분의 제체에는 부력이 작용

- 그리고, 항내외의 수면차가 있는 경우는 양쪽의 수위를 연결한 선 이하의 제체에 부력이 작용한 다고 생각한다.

- 특히, 제체의 윗단이 정수면으로부터 H+ho(중복

파)보다 낮을 때, 또는 1.25H(쇄파)보다 낮을 때

는 월파를 하게 되므로 이 때는 제체 전체가 부

력을 받는다고 생각한다.

• 양압력

- 방파제의 윗단이 충분히 높아서 월파가 생기지 않을 경우는 직립부의 저면에는 양압력이 작용 한다.

- 양압력은 저면에서 위로 작용하므로 직립제의 무게를 감소시키는 역할을 하게 된다.

- 양압력의 강도는 직립제 저면의 항외 끝단에서 가장 크고, 항내 저면 끝단에서 0인 3각형분포 라고 생각한다.

- 항외 저면 끝단에 있어서의 양압력의 강도는 다

음 식으로 구한다.

- 중복파인 경우는(Sainflou 식)

- 쇄파인 경우는

- 그림 (b)는 월파하는 경우이며, 부력이 제체 전체에 작용한다고 하고 그 대 신 저면에는 양압력이 작용하지 않는다.

그림 4-17

pu

• 직립부의 안정계산

- 직립부의 활동에 대한 안정은 다음 식이 성립되 어야 한다.

여기서, P : 방파제 단위길이에 작용하는 파력

W : 부력을 뺀 단위길이당의 제체의 무게 : 직립부와 기초쇄석 사이의 마찰계수, =0.6∼0.8 정도

: 안전율, 1.2이상

µ µ

- 전도에 대해서는 다음 식이 성립 되어야 한다.

여기서, t : 직립부의 항내 끝단에서 W의 작용선까지의 거리 y : 직립부 저면으로부터 파력 P의 작용선까지의 높이 : 전도에 대한 안전율, F₀

그림 4-18

- 제체 저면의 지지력에 대해서는 다음과 같이 취 급한다. 제체의 단위길이당의 중량 W와 파력 P

의 합력 R에 대한 지반의 반력은 다음과 같다

(그림 4-18).

만일 즉 合力 R이 중앙 점에 작용하는 경우는

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위에서 계산한 응력이 쇄석부의 지지력보다 작으면 안전하다.

• 기초사석부의 안정

- 활동에 대한 안정 : 직립부에 파력이 작용하면, 기초사석부의 어떤 면에 연하여 활동하는 경우도 있다.

- 그림과 같은 제체에서는 BC면에 연해서 가장 활동하기 쉬우므로, 사석부의 BC면에 대해서 활동에 대한 안정을 검토