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문제 정의
- 그러나, 지하수위의 영향을 받는 구조물의 기초와 연약지반상에 설치된 송전탑 및 송신탑 기초등에 앵커를 사용할 경우, 앵커의 인발저항 메카니즘에 따라 구조물의 안정성이 좌우되며, 이에 대한 규명 작업은 현장시험을 토대로 실시되는 것이 바람직하지만 현장 시험을 위한 현장접근이 용이하지 않고 흙의 교란정도가 심하여 현장시험이 어렵다는 문제점을 내포하고 있다. 따라서 본 연구에서는 나선형 앵커가 포화토 등의 지반에 설치되었을 경우 나선형 앵커의 거동특성 등을 파악하기 위하여 앵커 설치 간격 및 포화도 등을 변화시켜 가면서 실내인발시험을 실시하였다. 실내인발시험 결과는 기존의 극한인발저항력 산정이론 및 비선형 탄소성 구성모델을 이용한 유한요소법에 의한 수치해석결과와 비교.
- 본 분석에서는 사질토내에 설치되어 있는 나선형 앵커체의 실내인발시험 결과를 토대로 건조시 및 포화시의 앵커의 무리효과 및 극한인발저항력의 변화양상 등을 살펴보기 위한 목적으로 하중-인발변위 관계곡선을 각 조건별로 도시하였다. 그림 7에는 나선형 앵커의 실내인발시험 진행과정 동안에 측정된 하중과 인발변위량 등이 포화조건 및 설치간격-앵커판 폭의 비율(S/B) 등에 따라서 명시되어 있다.
- 본 연구에서는 포화 사질토내의 무리앵커의 거동특성을 파악하기 위해서 상대밀도 및 근입깊이 등을 일정하게 유지시킨 후, 설치간격을 변화시켜가면서 실내인 발시험을 수행하였으며 그 결과를 요약.정리하면 다음과 같다.
- 포화시료인 경우, 본 연구 실험치와 제안식에 의한 예측치가 건조시료에 비해 다소 큰 차이를 보이고 있으며, 실제로 양압력이 작용하는 구조물 기초에 앵커를 시공 할 경우 포화정도에 따라 극한인발저항력 값의 감소가 발생할 수 있으므로 이에 대한 이론적.실험적 규명과 함께 적합한 설계기준 마련이 필요하다는 판단이다.
가설 설정
- 또한, 나선형 앵커판은 얇은 강체로 간주하여 앵커판 자체의 변형량 및 스크류(screw)의 마찰각은 무시한다. 이와 같은 가정 사항과 함께 앵커체의 중량은 인발력에 영향을 미치지 않는다는 전제조건을 토대로 그림 1과 같은 파괴모드를 가정할 수 있다.
- 나선형 앵커에 대한 실내인발시험은 자동강사장치를 이용하여 일정한 상대밀도(73%)를 갖는 지반포설을 완료한 후, 일정 근입깊이(500mm)까지 나선형 앵커를 설치하는 순으로 수행되었다. 특히 포화사질토에 대한 실내인발시험의 경우, 토조 바닥면에 다공질 동파이프를 200mm 간격으로 배치하여 지하수 유입시와 동일한 상향침투조건을 조성하였으며 피에조미터(piezometer)의 수위와 지표면에 수위가 동일하게 되었을 경우를 완전 포화상태로 가정하였다.
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