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문제 정의
- 본 논문은 토지주택연구원에서 연구과제로 수행한 “공사PHC 말뚝 설계지지력 개선 방안 수립”의 연구결과의 일부를 정리한 것이다.
- 본 시험은 매입말뚝의 시공성 및 말뚝지지력을 측정/분석하여 설계가능 지지력 평가를 위한 기초공학적 자료를 제공함으로써 PHC 말뚝의 설계효율(설계지지력 대비 재료허용하중의 비율) 제고 가능성 평가용 데이터를 확보하는데 목적이 있다.
- 후속 연구로 선행연구에서 검토되었던, 장비개선, 시공방법 등의 개선사항을 4개 현장에 우선 적용하는 시범사업 연구를 2015년도에 수행 중에 있으며, 시범사업에 대한 성과분석이 완료되면 LH 전 현장에 설계효율80%를 적용할 계획이다. 본 연구는 선행 연구결과인 설계효율 개선을 위한 현장시험에 대한 분석 내용이다.
- 한편, LH는 재하시험을 통한 품질관리 기준이 잘 되어있어 기존의 재하시험 자료들이 풍부하고, 추가적인 확인시험을 통하여 설계효율 향상이 가능할 것이라 판단하고 관련 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 국내에서 최초로 매입말뚝(PHC 600)에 대한 양방향 재하시험과 기존 동재하시험 결과를 분석하여 설계지지력 향상에 대한가능성을 확인하였다. 후속 연구로 선행연구에서 검토되었던, 장비개선, 시공방법 등의 개선사항을 4개 현장에 우선 적용하는 시범사업 연구를 2015년도에 수행 중에 있으며, 시범사업에 대한 성과분석이 완료되면 LH 전 현장에 설계효율80%를 적용할 계획이다.
- 재하시험을 실시하여 얻는 지지력과 매입말뚝의 지지력식을 비교하여 설계값과 일치하는 재하시험 분석법을 찾고자하였다. 먼저 LH에서 사용하는 매입말뚝의 설계식은 다음과 같다.
가설 설정
- 말뚝(PHC 600)의 설계지지력을 190tonf로 하고, 열악한 지반조건을 가정하여 허용침하량을 말뚝 길이별로 보수적으로 산정하면 표 4와 같다. Baumann(1873)은 철근콘크리트구조의 허용침하량을 40mm로 규정하였는데, 이 값보다 표 4의 값들은 상대적으로 보수적이라고 할 수 있다.
- 3톤 보다 약20% 작은 지지력을 나타내었다. 충분한 타격력이 주어지면이 둘의 지지력 차이가 줄어들 것이다. 본 시험은 PHC 600에5톤의 드롭해머를 사용하여 시험하였는데, 5톤의 해머 보다는 6톤 이상의 해머를 사용하여 적절한 낙하고로 시험하는 것이 필요한 것으로 판단되었다.
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