Schmertmann 방법 침하 계산

정의와 핵심 키워드

Schmertmann 방법은 사질토 얕은기초의 침하를 CPT 자료로 구하는 간편법이다.

지반을 얇은 층으로 나누어 층마다 변형량을 구하고, 전체를 더해 침하량을 얻는다.

핵심 키워드는 변형률 영향계수 Iz, 콘 저항값 qc, 탄성계수 Es다.

공식과 각 항의 의미

공식은 침하량을 보정계수, 순접지압, 층별 Iz/Es의 합으로 나타낸다.

Iz는 깊이별 변형률 영향계수, Es는 층의 탄성계수, Δz는 층 두께다.

Δq는 기초 바닥 압력에서 원지반 상재 응력을 뺀 순접지압이다.

C1은 기초 근입 깊이를, C2는 재하 후 경과 시간에 따른 침하 증가를 반영한다.

예제 계산

예제로 계산해 보자. 순접지압 100 kPa, 기초폭 2 m, Es 20 MPa인 사질토 기초다.

두 층의 Iz는 0.4와 0.2이고 두께는 각각 1 m다. 보정계수 C1·C2는 1.0으로 둔다.

층마다 Δq와 두께를 곱해 Iz/Es 항을 계산하면 0.002 m와 0.001 m가 나온다.

두 항을 더해 최종 침하를 직접 구해 보자.

헷갈리는 점

시험에서 가장 헷갈리는 점은 적용 지반이다. 이 방법은 사질토 중심이다.

사질토는 재하 직후 즉시 침하가 대부분이고, 점성토는 압밀 침하가 중심이다.

응력 항에는 총접지압이 아니라 순접지압을 쓴다. 유효 상재압을 빼지 않으면 침하가 과대 산정된다.

계산 절차

계산은 먼저 깊이별 콘 관입저항 qc 분포를 정리하는 것에서 시작한다.

다음으로 순접지압 Δq를 구하고 영향 깊이를 정한다. 방형·원형은 기초 폭에 비례하고, 연속기초는 4B다.

층마다 Iz를 삼각형 분포로 잡고, Es는 qc에서 환산한다.

모든 층의 Σ(Iz/Es)Δz를 구한 뒤 C1과 C2를 곱해 최종 침하를 얻는다.

핵심 정리

마지막으로 핵심을 정리한다. 침하는 Iz와 Es로 층별 적분한 뒤 보정계수를 곱해 구한다.

이 방법은 사질토 얕은기초의 즉시 침하를 CPT 자료로 구하는 간편법이다.

보정은 C1 깊이 보정과 C2 시간 보정이며, C1은 0.5 이상으로 제한한다.

점성토의 압밀 침하는 압밀 이론으로 따로 구한다. 답안에는 한계도 함께 적는다.