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화강풍화토 지반에 타설된 소형 현장 타설 말뚝의 인발시험 및 하중 전이 특성
Uplift Testing and Load-transfer Characteristics of Model Drilled Shafts in Compacted Weathered Granite Soils 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.18 no.4, 2002년, pp.105 - 117  

임유진 (배재대학교 공과대학 토목환경공학과) ,  서석현 (배재대학교 토목환경공학과)

초록
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철탑기초, 해양 플랫폼 등은 파랑과 풍하중을 반복적으로 받게 되어 주기적인 인발하중이 작용한다. 본 연구에서는 해양 구조물 기초로 사용되는 현장 타설말뚝의 단방향 인발 주기 하중 패턴에 대한 거동특성을 분석하기위해 실내 모형타설말뚝에 대한 인발시험을 실시하였다. 특히 인장하중이 말뚝의 선단과 두부에 직접 가하여 질 때 즉, 인장하중 최초 전달지점의 차이로 인한 하중전달 메카니즘의 차이를 실험을 통해 분석하였다. 가압이 가능한 모형토조 내에 조성된 다져진 화강 풍화토 지반에 소형 현장타설말뚝을 타설하여 인발 시험, 크리프 시험, 반복 인발시험을 수행하였다. 시험 결과, 말뚝 선단인발시의 극한 인발지지력이 말뚝 두부인발시에 비해 약 30%크게 계산되었다. 또한 선단 인발시의 말뚝이 크리프 변형에 대해 매우 안정적인 거동을 보였으며 선행 인발을 실시하면 수직 크리프 변형에 대해 보다 더 안정적일 것으로 판단된다. 반복재하 횟수가 늘어남에 따라 반복 할선탄성계수 값은 점차 증가하는 경향을 보였으며 선단 인발시 그 효과가 더 큰 것으로 밝혀졌다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the design of foundations for the super-structures such as transmission towers and oil-platforms, the foundations must be considered as a medium to resist cyclic tensile forces. In this study, the uplift capacity of the drilled shaft used as the medium resisting to this pattern of forces is inves...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 주기 인발에 따른 말뚝의 인발력과 하중 전이특성의 변화 및 장기 재하에 따른 크리프 거동특성을 파악하기 위해 소형 압력 토조 내에 구축된 화강토지반에 소형 말뚝을 타설하고 인발시험을 실시하였다. 특히 본 시험에서 인장하중이 말뚝의 선단(Eletip)에 직접 가하여 질 때와 말뚝 두부 Sile head)에 가하여 질 때 즉, 최초 인장하중 전달지점의 위치변화로 인한 인발력과 말뚝거동의 차이를 규명하여 보다 안정적인 하중 전달 형태를 밝혀내는 데 본 연구의 주목적을 두었다.
  • 이를 위해 강제 챔버 안에 멤브레인을 설치하여 수직 및 수평 구속 압력비를 조정함으로써 토조 내 측압의 차이를 유도하여 인발 말뚝의 거동 차이를 분석하고자 하였다. 아울러 말뚝 인발시 주기적인 하중시험 (cyclic load test) 및 크리프 시험을 함께 실시하여 화강풍화토 지반 내에 타설된 현장타설 인발 말뚝의 다양한 거동 특성을 분석하고자 하였다.
  • 실시하였다. 특히 본 시험에서 인장하중이 말뚝의 선단(Eletip)에 직접 가하여 질 때와 말뚝 두부 Sile head)에 가하여 질 때 즉, 최초 인장하중 전달지점의 위치변화로 인한 인발력과 말뚝거동의 차이를 규명하여 보다 안정적인 하중 전달 형태를 밝혀내는 데 본 연구의 주목적을 두었다. .

가설 설정

  • 있도록 하였다. 반면, Chattopadhyayd와 Pise(1986) 이론은 대표적인 원추형 전단모델로서 사질토 지반 내에 관입된 말뚝의 인발저항력을, 말뚝 주위 지반 내에 형성되는 원추형의 가상 파괴면 상에 발생하는 마찰저항에 의한 것으로 가정한다. 이때 발생하는 흙의 전단저항력과 파괴면내 흙말뚝 자중 사이의 극한 평형상태(limiting equilibrium)를 고려함으로써 극한 인발저항력을 구한다(그림 3참조).
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