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[국내논문] 강관합성 현장타설말뚝 머리의 수평하중-변위 거동 분석
Analysis of Pile Head Lateral Load-Deflection Behavior of Steel-Concrete Composite Drilled Shafts 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.27 no.12, 2011년, pp.97 - 106  

이용안 (한국건설기술연구원 Geo-인프라연구실) ,  정문경 (한국건설기술연구원 기획조정처) ,  박재현 (한국건설기술연구원 Geo-인프라연구실) ,  이주형 (한국건설기술연구원 Geo-인프라연구실)

초록
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본 연구에서는 강관합성 현장타설말뚝의 수평재하시험을 수행하고, 공내재하시험과 표준관입시험 결과에 의한 지반반력계수를 평가하여, 말뚝 머리의 수평거동에 대한 다양한 해석법과 비교 분석하였다. 분석 결과, 표준관입시험의 N값에 의한 지반반력계수를 이용하는 방법은 말뚝의 허용 변위량 내에서 수평거동을 평가하기에 적합하지 않은 것으로 나타났다. 반면 공내재하시험에 의한 지반반력계수를 이용하는 방법은 말뚝의 초기 수평거동을 비교적 잘 모사할 수 있었으며, 프레셔미터 곡선을 직접 말뚝머리의 p-y 곡선으로 이용하는 방법에서, 말뚝 재료에 대한 보정계수를 도입하여 말뚝머리의 수평거동을 타당하게 평가할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

To analyze the lateral load-deflection behavior of steel-concrete composite drilled shafts, a series of lateral pile load tests were performed. The test results were compared with the results from various analytical methods for lateral pile behaviors using the coefficients of subgrade reaction (

주제어

#Coefficient of subgrade reaction   #Lateral load-deflection   #Pressuremeter   #p-y curve   #Steel-concrete drilled shafts  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 공내재하시험은 토사 및 암반의 응력-변형률 관계로부터 기초지반의 변형 특성을 파악하고, 수평방향 하중을 받는 구조물의 해석에 필수적인 지반의 수평방향 지지력 계수를 산정하기 위하여 실시한다. 공내재하시험에사용하는 프레셔미터는 유한한 길이를 가지는 프루브 (probe)가 팽창하면서 지반에 수평 방향 하중을 가하게 되는데, 이러한 메커니즘은 수평 하중을 받는 말뚝을 유한한 요소로 분할했을 경우, 하나의 요소에 작용하는 유한길이 및 하중 상태와 유사하다.
  • 동일하게 나타났다. 따라서 본 연구에서는 말뚝 2본에 대하여 한정되어 있긴 하나, 말뚝의 재료 특성을 반영하기 위한 보정계수 入를 제안하여, 두 말뚝의 수평거동을 타당하게 평가할 수 있었다. 이와 같이 말뚝 재료의 강성에 대한 보정계수를 도입하면, 프레셔미터 곡선으로서 다양한 재료로 이루어진 말뚝에 대한 수평 하중-변위 거동을 실용적으로 평가할 수 있을 것으로 판단된다.
  • 본 연구는 강관합성 현장타설말뚝의 수평거동 평가를 위한 기초연구로서, 다양한 해석적 방법들을 이용하여 말뚝 머리의 수평 하중-변위를 예측하고, 대상 말뚝의수평재하시험 결과와 비교.분석하였다.
  • 해석에 사용된 지반 반력 계수는 공내재하시험, 표준 관입시험 등을 통하여 산정하였으며 지반반력계수 산정 방법 및 말뚝의 변위 해석 방법에 따른 말뚝 머리의 수평 거동 예측 결과의 차이를 분석하였다. 이를 통하여 말뚝 머리의 수평 거동을 효과적으로 평가할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.

가설 설정

  • 그림 3은 각각의 위치에서 수행된 공내재하시험 결과를 나타낸 것이다. 변 연구에서는 지반의 정지압력(4)을 평가하기 위하여, 그림 3의 결과에서 초기 가압시 프루브의 체적변화가 일정하게 유지되기 시작하면서 압력-변위 곡선이 선형적으로 증가되기 시작하는 상태를 선 굴착으로 느슨해진 교란된 공벽 이 프루브 압력에 의해 충분히 압축된 상태로 간주하였으며, 이때의 압력을 원지반의 초기 수평응력으로 가정하였다. 표 4는 공내재하시험에 의한 수평 지반반력계수 및 탄성계수를 나타내었다.
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참고문헌 (14)

  1. 대한토목학회 (2008), 도로교 설계기준 해설, pp.831-884. 

  2. 이송, 이장덕, 김태훈 (2001), "수평력을 받는 말뚝의 지반반력계수 평가", 대한토목학회 논문집, 제21권 제4호, pp.349-357. 

  3. 이용안, 이주형, 정문경 (2010), "공내재하시험을 이용한 수평하중을 받는 단말뚝의 해석", 한국지반공학회 2010년 춘계 학술발표회, pp.1051-1060. 

  4. 이주형, 정문경, 곽기석, 김성렬 (2010), "말뚝 재하시험을 이용한 강관합성 현장타설말뚝의 적용성 분석", 한국지반공학회 논문집, 제26권 제11호, pp-111-123. 

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  5. 조천환 (2010), 말뚝 기초 실무, 이앤지 북, pp.202. 

  6. 한국건설기술연구원 (2009), 고효율 하이브리드 대형 기초 공법개발(II), pp.129-163. 

  7. 한국건설기술연구원 (2010), 고효율 하이브리드 대형 기초 공법개발(III), pp.123-178. 

  8. 한국지반공학회 (2003), 구조물 기초 설계기준 해설, pp.347-357. 

  9. Chang, Y. L. (1937), "Discussion on Lateral Pile Loading Tests", ASCE, Vol.102, pp.272-278. 

  10. Clarke, B. G. (1995), "Pressuremeters in Geotechnical Design", Blackie Academic & Professional, pp.238-296. 

  11. Ensoft Inc. (2004), LPILE plus 5.0 Technical Manual, pp.36-88. 

  12. Hughes, J. M. O., Wroth, C. P. and Windle, D. (1979), "Pressuremeter tests in sands", Geotechnique, Vol.27, No.4, pp.455-477. 

  13. Robertson, P. K., Hughes, J. M. O., Campanella, R. G., Brown, P. and McKeown, S. (1986), "Design of Laterally Loaded Piles Using the Pressuremeter", Proc. 2nd Int. Symp. Pressuremter and Its Marine Application, pp.443-457. 

  14. Suyama, K., Imai, T. and Ohya, S. (1982), "Development of LLT Pressuremeter and Its Application in Predicted of Pile Behavior under Horizontal Load", Proc. Int. Symp. Pressuremeter and Its Marine Application, pp.61-76. 

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