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[국내논문] 무리말뚝을 구성하는 외말뚝의 연직방향 하중지지 거동분석
Analysis on Behavior of Vertically Loaded Single Pile included in Pile Group 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.13 no.10, 2012년, pp.4863 - 4868  

이승현 (선문대학교 토목공학과) ,  김병일 (명지대학교 토목환경공학과) ,  유완규 (명지대학교 토목환경공학과)

초록
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모래지반에 설치된 무리말뚝 중 두 개의 말뚝에 대하여 하중재하시험을 실시하고 그 결과를 하중전이법을 적용한 해석결과와 비교 분석하였다. 무리말뚝 설치 후 무리말뚝의 중앙부에 위치한 말뚝에 대한 해석결과에 따르면 하중지지능력이 재하시험결과보다 작게 나타났는데 주된 원인은 무리말뚝 설치로 인한 지반조밀화로 생각된다. 또한 API 방법과 Coyle and Sulaiman 방법을 적용하여 구한 하중-침하곡선으로부터 Davisson 방법을 통해 구한 말뚝의 극한지지력은 재하시험에 의한 극한지지력 값의 각각 77%와 90%였다. 무리말뚝 설치로 인한 지반 조밀화의 영향을 비교적 덜 받은 가장자리 말뚝에 대한 재하시험결과와 해석결과를 비교할 때 Davisson 방법을 통해 구한 말뚝의 극한지지력은 API 방법과 Coyle and Sulaiman 방법에 의할 경우 재하시험결과에 의한 값에 비해 각각 1.1배와 1.3배의 값을 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Static pile load tests were conducted on the two piles which comprised group pile installed in sand and the test results were compared with those obtained from load transfer method. Predicted load bearing capacity of the pile which locates center portion of the group pile was less than that from the...

주제어

#Load test   #Load transfer method   #API method   #Coyle and Sulaiman method  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이러한 가정에도 불구하고 t-z 방법에서는 변위와 전단력 사이의 비선형성을 갖는 복잡한 지층에서도 적용할 수 있으므로 여전히 실용적이고 강력한 방법이라 할 수 있다. 본 연구에서는 무리말뚝을 구성하는 두 개의 외말뚝에 대하여 재하시험을 수행하고 그 결과를 하중전이법을 적용한 해석결과와 상호비교함으로써 연직하중을 받는 외말뚝의 축방향 하중지지거동을 파악하고자 하였다.
  • 이 연구에서는 모래지반에 설치된 두 개의 말뚝에 대하여 하중재하시험을 실시하고 그 결과를 하중전이법을 적용한 해석결과와 비교하고자 하였다. 시험 및 해석결과의 비교분석을 통해 얻은 결론은 다음과 같다.

가설 설정

  • 말뚝의 하중-침하량곡선을 얻는 다른 한가지 방법은 통상 t-z method 로 알려진 하중전이법(load transfer method)이다. t-z 방법에서는 Winkler 개념을 적용하고 있는데 특정 말뚝주면과 말뚝선단에서의 하중전이는 다른 곳에서의 말뚝변위와 무관하다는 가정이다. 이러한 가정에도 불구하고 t-z 방법에서는 변위와 전단력 사이의 비선형성을 갖는 복잡한 지층에서도 적용할 수 있으므로 여전히 실용적이고 강력한 방법이라 할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
하중전이법이 실용적이고 강력한 방법인 이유는 무엇인가 t-z 방법에서는 Winkler 개념을 적용하고 있는데 특정 말뚝주면과 말뚝선단에서의 하중전이는 다른 곳에서의 말뚝변위와 무관하다는 가정이다. 이러한 가정에도 불구하고 t-z 방법에서는 변위와 전단력 사이의 비선형성을 갖는 복잡한 지층에서도 적용할 수 있으므로 여전히 실용적이고 강력한 방법이라 할 수 있다. 본 연구에서는 무리말뚝을 구성하는 두 개의 외말뚝에 대하여 재하시험을 수행하고그 결과를 하중전이법을 적용한 해석결과와 상호비교함으로써 연직하중을 받는 외말뚝의 축방향 하중지지거동을 파악하고자 하였다.
탄성해법의 단점은 무엇인가 하나의 방법은 탄성론에 의한 것으로 Mindlin[1]의 탄성해에 근거하며 말뚝 변위는 말뚝주면과 말뚝선단에서의 하중전이를 중첩하여 구하게 된다. 탄성해법의 단점은 복잡다단한 실제지반을 단 두 개의 탄성정수 즉 탄성계수와 포아송비로모사함으로써 너무 단순화시킨다는 것이다. 말뚝의 하중침하량곡선을 얻는 다른 한가지 방법은 통상 t-z method 로 알려진 하중전이법(load transfer method)이다.
하중전이법에 적용된 가정은 무엇인가 말뚝의 하중침하량곡선을 얻는 다른 한가지 방법은 통상 t-z method 로 알려진 하중전이법(load transfer method)이다. t-z 방법에서는 Winkler 개념을 적용하고 있는데 특정 말뚝주면과 말뚝선단에서의 하중전이는 다른 곳에서의 말뚝변위와 무관하다는 가정이다. 이러한 가정에도 불구하고 t-z 방법에서는 변위와 전단력 사이의 비선형성을 갖는 복잡한 지층에서도 적용할 수 있으므로 여전히 실용적이고 강력한 방법이라 할 수 있다.
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참고문헌 (13)

  1. R. D. Mindlin, "Force at a point in the interior of a semi-infinite solid". Physics, Vol. 7, No. 5, May, pp. 195-202, 1936. 

    상세보기 crossref

  2. American Society for Testing and Materials, "Standard Method of Testing Piles under Static Axial Compressive Load", ASTM D1143-81, Vol. 04.08, Philadelphia, pp. 179-189, 1989. 

  3. H. M. Coyle and L. C. Reese, "Load transfer for axially loaded piles in clay. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Divison", ASCE, Vol. 92, SM2, Paper No. 4702, March, pp. 1-26, 1966. 

  4. American Petroleum Institute, "API Recommended Practice for Planning, Designing, and Constructing Fixed Offshore Platforms", Report RP-2A, 1993. 

  5. M. W. O'Neill, R. A. Hawkins and L. J. Mahar, "Load transfer mechanism in piles and pile groups", Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol. 108, No. GT12. December, pp. 1605-1623, 1982. 

  6. J. E. Bowles, "Foundation analysis and design", McGraw-Hill, Inc, 1988. 

  7. G. C. Meyerhof, "Penetration tests and bearing capacity of cohesionless soils", Journal of the Soil Mechanics and Foundations Divison, ASCE, Vol. 82, SM1, pp. 1-19, 1956. 

  8. S. Thorburn and MacVicar, "Pile load tests to failure in the Clyde Alluvium", Proc. Conference on Behavior of Piles, ICE, pp. 1-8, 1971. 

  9. J. H. Schmertmann, "Guidelines for Cone Penetration Test", Performance and Design, Report No. FHWA-TS-78-209, U.S. Department of Transportation, Washington, D.C., pp. 145, 1978. 

  10. H. M. Coyle and I. H. Sulaiman, "Skin friction for steel piles in sand. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Divison", ASCE, Vol. 93, SM6, Paper No. 5590, November, pp. 261-278, 1967. 

  11. A. S. Vesic, "Tests on instrumented piles", Ogeechee River Site. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, Vol. 96, Paper No. SM2, March, pp. 561-584, 1970. 

  12. L. C. Reese, W. M. Isenhower and S. T. Wang, "Shallow and deep foundations", John Wiley & Sons Inc., pp. 430-435, 2006. 

  13. M. T. Davisson, "High capacity piles. in Innovations in Foundation Construction", Proceedings of a lecture series, Illinois Section ASCE, Chicago, 1973. 

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