7. 설계의 기본방침
(1) 기준
직립제,혼성제,경사제,소파블록피복제 등 중력식방파제에 대하여 기술한다.
기타 구조형식의 방파제를 설계할 경우에도 방파제 설계의 기본흐름에 따라
목표로 하는 성능을 확보할 수 있는 방법으로 시행할 수 있다.
방파제의 설계에 있어서는 필요에 따라 다음 사항을 검토한다.
방파제의 배치
주변 지형에 대한 영향
주변 환경과의 조화
설계조건
구조형식
다목적사용의 유무
설계법
시공법
경제성
(2) 방파제의 설계는 일반적으로 다음과 같은 순서에 따라 행하는 것이 좋다.
❶ 방파제에 친수 및 친환경기능을 도입하여 다목적 다기능시설로 설계할 경우
각각의 기능 및 복합적 기능을 발휘할 수 있도록 하며,
방파제의 구조형식 다기능성 등 특성에 따라 안정성과 기능성 등 성능에 대한 목표치를 마련하여 시행하는 것이 바람직하다.
❷ 직립제 및 혼성제와 같이 실험 및 이론해석의 신뢰도가 인정된 구조형식에 대하여
최종적인 검증차원의 수리모형실험 또는 적절한 산정식으로 안정성 및 수리특성을 검토할 수 있다.
❸ 경사제 등 구조형식과 재료,수리특성의 변화가 매우 다양하여 기존의 해석결과 및 산정식으로 안정성 및 수리특성 등을 신뢰도 높게 해석할 수 없을 경우에는 각종 특이 조건에 대한 수리모형실험이 필요하다.
(3) 설계조건의 결정
방파제의 설계조건은 다음 사항을 검토하여야 한다.
(1)항내 정온도
(2)바람
(3)조위
(4)파랑
(5)수심 및 지반조건
(6)친수성 및 친환경성 등
❶ 설계조건
항내정온도는 하역효율 제고,항내시설의 보전 및 해역 이용목적에 따라 결정되는 조건이며,바람,조위, 파랑,수심 및 지반 등은 기본적 설계조건이다.
그 외 안정계산을 위한 설계조건으로는
마찰계수,부재의 허용응력도,단위체적중량 등이 있다.
❷ 정온도는 항내파고 또는 계류선박의 동요특성으로 나타난다.
하역가능한 한계조건(파고 또는 계류선박의 동요조건)및
항내통선에 지장이 없는 파랑조건을 만족시켜야 한다.
따라서 설계대상 항만에서 필요한 하역일수를 만족하는 한계파랑
(파고 또는 선체동요를 고려한 파랑조건) 이하로 유지하도록 방파제 제두부를 통한
회절파뿐만 아니라 제체를 통한 전달파(방파제의 형상,마루높이, 조도,투과성 등
방파제의 위치와 수역 시설과의 관계,입사파조건(항구의 위치와 방향)을 검토
악천 후 시에도 배후의 항만시설이 보전되도록 하고 선박 계류 시에
안전한 정온도를 확보 하거나 선박안전대책이 있어야 한다.
정온도에 대하여는 수역시설, 항로의 정온도, 정박지 정온도를 참조한다.
❸ 바람 자료
파랑의 추산에 주로 사용할 수 있는 광역적 해상풍 자료와 등대 등 항 만시설 설계시의
풍압계산에 필요한 국지적 극치풍의 특성으로 나누어 해석하고 응용 할 수 있다.
상세한 내용은 설계조건(바람과 풍압력을 참조).
❹ 방파제 단면과 기본수준면,약최고고,(저)조위,평균해면
기왕의 최고저조위, 대•소조시의 고조위. 인천만 평균해면 등의 관계를
명확히 해두지 않으면 안 된다.
❺ 기본수준면과 공시용 기준면이 다른 경우에는 그 관계도 확실히 해두어야 한다.
또,폭풍해일(이상고조)의 계속시간,발생빈도 등 확률론적 특성을 파악하여
확률론적 설계(신뢰성 설계)가 필요한 경우에 응용할 수 있도록 하며,
기존의 확정론적 설계법을 사용할 경우에도 이들 극치특성을 고려할 필요가 있다.
조위에 대한 상세한 사항은 설계조건(조석)을 참조한다.
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