Herr.Kwak_독일유학/(IfM-IfBP) Massivbau - Bauphysik

[Ingenieurbauwerke im Wasser] Vorlesung#2 - Grundlagen des Wasserbaus (수중 구조체 건설의 기초)

o헤어곽o 2021. 5. 13. 20:32
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해당 내용은 Leibniz Universität Hannover의 Bauingenieurwesen(건축-토목공학) 과정에 참여하였을 당시 수업 내용을 개인적으로 정리한 것입니다.

저 스스로 복습의 의미도 가짐과 동시에, 독일에서 건축공학을 전공하시거나 특히 Leibniz Uni에서 건축공학을 공부하시는 분들께 조금이라도 도움이 되지 않을까 하는 마음으로 포스팅을 시작합니다.

 


 

- 정의 :  다음과 같은 목적으로 수중에서의 일련의 구조적 조치

 1) 사용 활성화 또는 개선
 2) 생태 조건에 대한 영향성
 3) 정착지 및 사용가능영역의 보호

 


 

 

- 수중 구조건설(Wasserbau)의 부분영역
 1) 물 공급, 예: 파이프 네트워크 및 저장 구조물
 2) 하수 처리, 예: 운하 구조
 3) 해안 공학, 예: 댐 구조
 4) (농업 수중 구조물 건설, 예: 우물)
 5) 운하 건설, 예: 수문, 선박 리프트 등
 6) 수력 사용, 예: 댐
 7) 하천 공학, 예: 댐 등의 보호 구조물
 8) (수도 관리, 예: 해안가 혹은 강가 보호 작업)

 

- DIN 19702에 따른 견고한 유압 구조
 1) 댐 시스템 (Wehranlagen) : 고정 댐 / 이동식 댐
 2) 콘크리트 또는 석조 댐 (Staumauern aus Beton oder Mauerwerk) (댐은 장벽 구조와 저수지로 구성됨)
 3) 선박 잠금 시스템 (Schiffsschleuseanlagen)
 4) 수력 발전소 (Wasserkraftwerke)
 5) 취수 구조 (Entnahmebauwerke) (표층수에서 물을 취수하는 구조)
 6) 대규모 홍수 방지 구조물 (Massive Hochwasserschutzbauwerke) (예: 홍수보호)
 7) 단단한 운하 교량 (Massive Kanalbrücken)

 


 

 

-고체 유압 구조물의 기준 (규정) : DIN 19702, ZTV-W LB 215
 1) DIN 19702는 대규모 유압 구조의 신뢰성 (ULS, ULS, 내구성)에 대한 기본 요구 사항을 규제합니다.
 2) ZTW Wasserbau는 ULS, SLS, 내구성 및 표준을 뛰어 넘는 제조에 대한 유압 엔지니어링 관련 요구 사항을 규제합니다.
 3) 대규모 수력 구조물에 대한 추가 규정
  a) DIN 19700-13 (사격의 유압 및 구조 설계)
  b) DIN 19703 (내륙 수로에 대규모 자물쇠의 치수, 장비, 구조 및 전체 배치)
  c) DIN 19661-1 (암거와 같은 전송 구조)
  d) DIN 19752 (수력 발전소 계획 및 운영)
  e) BAW 전단지 (BAW-Merkblätter)

 


 

 

-토지(지반)에 대한 적절한 계산 방법
 1) Bettungsmodulverfahren (Winkler, 1867) : 독립 선형 탄성 스프링
 2) Steifemodulverfahren : 연속적으로 분포된 결합 탄성 스프링
-> 얕은 기초에 대한 하층토와 구조물 간의 상호 작용 고려에 대한 참고 사항 : DIN 기술 보고서 ​​130

 


 

 

-지반 조사를 위한 계획과제
 1) 필요한 심토 노두의 위치 및 거리
 2) 각 구성 요소의 노출 깊이
 3) 탐사 방법 선택 (드릴링, 프로빙)
 4) 토양 샘플에 대한 요구 사항 (예 : 방해받지 않은 토양 샘플)
 5) 지하수 조건 및 물의 공격성 조사
 6) 실험실 및 현장 테스트 수행
 7) 지반 공학 측정 요건 (예 : 공극 수압 ...)
 8) 고급 테스트 부하, 테스트 래밍, 테스트 채우기

- 지반 개발의 위치 및 거리 :
 1) 대형 구조물 : 그리드 간격 ≤ 60m
 2) 라인 구조 : 거리 50-200m
 3) 특수 구조물 (예 : 교량) : 기초 당 2-4 개의 개착(Aufschuss)
 4) 댐 및 둑 (수저장 시설) : 특성 섹션의 거리 25-75m
 5) 슬러리벽(Schlitzwand) 및 차단벽(Dichtwand) : 거리 25-50m

 


 

 


 

 

- 수압 (Wasserdruch)
 1) 수압의 힘 = 변화되는 효과 및 영향
 2) 그러나 : 기하학적 경계 조건으로 인해 수압이 제한됨 (예를 들어서 geometrisch begrenzt oder unbegrenzt에 따라서 Beiwert가 변함, 이는 또한 Beiwert가 ständig한지, vorübergehend 또는 außergewöhnlich 한지에 따라서도 다른 값을 가짐)
-> 영구적인 행동과 같은 부분적인 안전율 

 3) 참고 : 다른 쪽(예: 수중)의 관련 가능한 수위 스펙트럼은 구조물의 한쪽(예: 상층 수위)의 개별 수위에 속할 수 있음.
-> 불리한 "수위 조합"이 결정적임.

 


 

 


 

 

-토압(Erddruck) (일정 동작) (DIN 4085에 따라 계산)
 1) 부력 및  유동력을 고려
 2) 토압의 지지 효과는 영구적으로 적용되는 경우에만 적용될 수 있음. (예: 건설 작업, 수색 등이 아닌 경우)

-부하(Auflasten) (일정 노출)
 1) 예: 토양 범람, 기타 구성 요소

-트래픽 부하(Verkehrslasten) (가변 효과)
 1) 차량 및 승객 교통
 2) 보관, 적재 및 이동 크레인 적재
 3) 볼라드 열차, 선박 착륙 단계

 


 

 

- 파동하중

 


 

 

- 적설 및 빙하중


 

 

- 풍하중


 

 


 

 

 


 

- Fragestellung

 

1. Welche der folgenden Bauwerke gehören gemäß der DIN 19702 zu den massiven Wasserbauwerken?

 Antwort) Schiffsschleusanlagen, Staumauern, Wehranlagen

 

2. Welche wesentlichen Vorteil das das Steifemodulverfahren gegenüber dem Bettungdmodulverfahren?

 Antwort) Das Steifemodulverfahren arbeitet mit gekoppelten Federn, so dass bspw. der Einfluss auf eine Nachbarbebauung berücksichtigt werden kann.

 

3. WIrd die erforderliche Bewehrung infolge eines Eisswasserdrucks bereits durch die Bewehrung infolge äußerer Einwkrungen abgedeckt?

 Antwort) Ja

 

4. Wie sind Einwirkungen infolge Wasserdruck zu behandeln?

 Antwort) Kommt drauf an...

 


 

읽어주셔서 감사합니다.

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