[논문]긴장력이 도입된 콘크리트 충전 강관말뚝을 사용한 복합말뚝의 수평거동 특성

박노원; 백규호

doi:10.7843/kgs.2018.34.12.133

긴장력이 도입된 콘크리트 충전 강관말뚝을 사용한 복합말뚝의 수평거동 특성
Lateral Behavior of Hybrid Composite Piles Using Prestressed Concrete Filled Steel Tube Piles 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.34 no.12, 2018년, pp.133 - 143

박노원 (서울시립대학교 토목공학과) , 백규호 (가톨릭관동대학교 토목공학과)

초록
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수평하중에 대한 말뚝의 휨강도를 증대시키기 위해 얇은 두께의 강관 내부에 PHC말뚝을 합성한 콘크리트 충전 강관(PCFT)말뚝이 개발되었다. PCFT말뚝의 휨강도를 강관말뚝과 비교하기 위하여 직경이 동일한 PCFT말뚝과 강관 말뚝에 대해 휨강도시험을 수행함과 동시에 한계상태설계법으로 P-M 상관도를 작도하였다. 그리고 PCFT말뚝의 하단에 PHC말뚝을 연결한 PCFT 복합말뚝의 수평지지력과 수평거동을 기존의 강관 복합말뚝(HCP) 및 강관말뚝과 비교하기 위하여 총 4본의 시험말뚝을 시공하고 수평재하시험을 수행하였다. 휨강도시험 결과 PCFT말뚝의 휨강도는 두께 12mm의 강관말뚝보다 18.7% 향상되었고, 동일한 휨하중에서 말뚝의 변위량은 강관말뚝보다 50% 감소하였다. 그리고 P-M 상관도로부터 연직하중을 받는 PCFT말뚝은 강관말뚝보다 휨내력이 크게 증가한 반면, 인발하중을 받는 PCFT 말뚝은 강관말뚝보다 휨내력이 감소함을 알 수 있었다. 또한 시험말뚝에 대한 수평재하시험의 결과에 따르면 상부말뚝의 길이가 동일한 경우 PCFT 복합말뚝은 HCP보다 수평지지력이 60.5% 컸고, 두께가 12mm인 강관말뚝보다 35.8% 큰 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

Concrete filled steel tube (PCFT) piles, which compose PHC piles inside thin steel pipes, were developed to increase the flexural strength of the pile with respect to the horizontal load. In order to compare the flexural strength of PCFT pile with that of steel pipe pile, several flexural tests were performed on the PCFT and steel pipe piles with the same diameter and the P-M curves for both piles were constructed by the limit state design method. Four test piles were also installed and lateral pile load tests were performed to compare the lateral load capacities and lateral behaviors of the hybrid composite piles using PCFT piles and the existing piles such as HCP and steel pipe piles. The flexural test results showed that the flexural strength of PCFT piles was 18.7% higher than that of steel pipe piles with thickness of 12mm and the same diameter, and the mid-span deflection of piles was 50% lower than that of steel pipe piles at the same bending moment. From the P-M curves, it can be seen that the flexural strength of PCFT piles subjected to the vertical load is greater than that of steel pipe piles, but the flexural strength of PCFT piles subjected to the pullout load is lower than that of steel pipe piles. In addition, field pile load tests showed that the PCFT hybrid composite pile has 60.5% greater lateral load capacity than the HCP and 35.8% greater lateral load capacity than the steel pipe pile when the length of the upper pile in hybrid composite piles was the same.

주제어

표/그림 (18)

그림 Fig. 1. Hybrid composite piles using steel pipes
그림 Fig. 2. Structural detail of ICP piles
그림 Fig. 3. Connecting device and head reinforcement of HCP
그림 Fig. 4. Structural detail and picture of HCFT piles
그림 Fig. 5. PCFT hybrid composite piles using PCFT piles
그림 Fig. 6. Structural comparison of PCFT and ST, HCP, ICP piles
그림 Fig. 7. Flexural test method for test piles
그림 Fig. 8. LVDTs for measuring relative displacement between steel tube and inside composite PHC pile
그림 Fig. 9. Flexural test results for test piles with a diameter of 500mm
그림 Fig. 10. Stress-strain model for components of PCFT piles
그림 Fig. 11. P-M curves of steel tube and PCFT piles
그림 Fig. 12. Boring log and SPT result at test site
그림 Fig. 13. Bolting type joint for connecting upper to lower piles
그림 Fig. 14. Lateral pile load tests for test piles
표 Table 1. Pile and installation conditions
그림 Fig. 15. Lateral pile load test results
표 Table 2. Allowable lateral load capacities and lateral displacements of test piles at loading steps
그림 Fig. 16. Bending moment distribution of PCFT-1 and PCFT-2 piles at lateral load of 220kN

AI 본문요약
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가설 설정

따라서 본연구에서는 소성응력 분포법을 이용해서 콘크리트 충전 강관(CFT, Concrete Filled steel Tube)말뚝의 구조설계 방법을 제안한 WSDOT(2012)의 설계방법을 적용해서 강관말뚝과 PCFT말뚝의 P-M상관도를 작도하였다. 이때 강재와 콘크리트는 Fig. 10과 같이 강소성의 응력변형률 관계를 갖는다고 가정하였고, 도로교설게기준(KBSS, 2015)에 따라 압축력과 휨모멘트에 대한 하중감소계수로 각각 0.8과 1.0을 적용하였다. 그림에서 f_y는 강재의 항복응력(SKK400강재의 경우 235MPa)이고 f_ck는 콘크리트의 28일 압축강도(PHC말뚝의 경우 80MPa)을 의미한다.

제안 방법

PCFT 복합말뚝과 HCP 및 강관말뚝(ST)의 수평거동을 비교하기 위해 말뚝 두부에 120kN과 240kN의 수평 하중이 작용했을 때 하중 작용점에서 발생하는 수평변위를 비교하였다. Table 2에서 보듯이 상부말뚝의 길이가 동일할 때 PCFT-1 복합말뚝의 수평변위는 HCP의 약 50%에 불과하였고, 이러한 결과는 직경이 동일한 PCFT말뚝과 강관말뚝에 대한 휨강도시험 결과와 동일하였다.
본 연구에서는 얇은 두께의 강관 내부에 PHC말뚝을 합성한 PCFT말뚝과 두께가 12mm인 강관말뚝의 휨성능을 휨강도시험과 한계상태설계법으로 작도한 P-M상관도를 이용해서 비교하였다. 그리고 PCFT 복합말뚝과 HCP말뚝, 강관말뚝의 수평거동을 비교하기 위해 동일 현장에 시공조건을 달리한 4본의 시험말뚝을 시공하고 수평재하시험을 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
이상과 같이 HCP나 강관말뚝보다 PCFT 복합말뚝의 허용수평지지력이 큰 것은 휨강도시험 결과에서 보았듯이 다른 말뚝보다 PCFT말뚝의 휨강성이 매우 크기 때문으로 판단된다. 그리고 PCFT-1과 PCFT-2 복합말뚝의 지지력 차이에 대한 원인을 규명하기 위하여 말뚝의 수평거동을 해석하는 상용프로그램인 L-Pile을 사용하여 PCFT-1과 PCFT-2 복합말뚝의 두부에 220kN의 수평하중이 작용했을 때 말뚝에 발생하는 깊이별 휨모멘트의 변화를 분석하였다. 이때 풍화토의 SPT-N치와 내부마찰각은 각각 25/30과 27°로 하였고, 말뚝 두부는 고정단 조건으로 하였다.
그리고 이들 두 가지 방법 중 소성응력분포법이 상대적으로 계산이 더 간단하고 실무에서도 더 많이 사용되고 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 본연구에서는 소성응력 분포법을 이용해서 콘크리트 충전 강관(CFT, Concrete Filled steel Tube)말뚝의 구조설계 방법을 제안한 WSDOT(2012)의 설계방법을 적용해서 강관말뚝과 PCFT말뚝의 P-M상관도를 작도하였다. 이때 강재와 콘크리트는 Fig.
0m였으며, 강관 내벽에 어떠한 종류의 전단연결재도 부착하지 않은 상태로 제작되었다. 또한 휨하중 작용 시 PCFT말뚝의 합성부를 구성하는 강관과 내부 합성 PHC말뚝 사이에 전단변위 발생 여부를 확인하기 위해 Fig. 8과 같이 합성부를 감싸는 강관 단부의 상･하부에 LVDT를 설치하고 절단부가 시작되는 곳의 PHC말뚝 상･하부에 상대변위 측정용 기준판을 설치해서 합성부의 강관과 내부 합성 PHC말뚝 사이의 상대변위를 측정하였다.
Table 1에서 보듯이 PCFT 복합말뚝과 HCP에서 상부 말뚝으로 사용되는 PCFT말뚝과 강관말뚝의 길이는 모두 6m로 하였고, 상부말뚝의 하부에 연결되는 하부 PHC말뚝의 길이는 모두 15m로 하였다. 복합말뚝의 경우 상부말뚝과 하부말뚝은 Fig. 13과 같이 볼트식 이음장치로 연결하였고, 경타 시 이음장치에 체결된 볼트가 진동에 의해 풀리는 것을 방지하기 위해 나사산 부분에 특수 도료가 도포된 풀림방지 볼트를 사용하여 이음장치를 체결하였다. 총 4본의 시험말뚝 중 PCFT-1 복합말뚝과 HCP, 강관말뚝은 지반에 19.
본 연구에서는 상부말뚝의 강도특성과 길이, 하부말뚝의 강도특성에 따른 복합말뚝의 수평거동을 비교하기 위해 직경이 508mm인 강관말뚝 1본과 직경이 500mm이고 상부말뚝 길이도 동일한 HCP와 PCFT 복합말뚝 각 1본 그리고 직경은 500mm로 동일하지만 이전 복합말뚝과 상부말뚝의 길이가 다른 PCFT 복합말뚝 1본을 매입공법으로 시공하였다. 총 4본의 시험말뚝을 시공한 후 2주가 경과했을 때 시험말뚝에 대한 수평재하시험을 실시하여 말뚝의 종류와 복합말뚝의 조건별 수평거동특성을 비교 분석하였다.
본 연구에서는 얇은 두께의 강관 내부에 PHC말뚝을 합성한 PCFT말뚝과 두께가 12mm인 강관말뚝의 휨성능을 휨강도시험과 한계상태설계법으로 작도한 P-M상관도를 이용해서 비교하였다. 그리고 PCFT 복합말뚝과 HCP말뚝, 강관말뚝의 수평거동을 비교하기 위해 동일 현장에 시공조건을 달리한 4본의 시험말뚝을 시공하고 수평재하시험을 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
또한 구조물기초설계기준(KGS, 2015)에서는 말뚝 두부의 수평변위가 15mm에 도달했을 때 말뚝에 가해진 하중을 허용수평지지력으로 정의하고 있다. 본 연구에서는 재하시험 결과에 대한 분석의 편의성과 실무에서 일반적으로 사용하고 있는 현실을 고려해서 수평재하시험의 결과에 구조물기초설계기준(KGS, 2015)의 파괴기준을 적용해서 각 시험말뚝의 허용수평지지력을 결정하였다.
총 4본의 시험말뚝을 매입공법으로 시공한 후 2주가 경과했을 때 시험말뚝에 대한 수평재하시험을 수행하였다. 수평재하시험은 Fig. 14와 같이 2본의 말뚝 사이에 철재 H빔과 유압잭을 설치하고 서로를 반력말뚝으로 사용해서 하중을 가하는 방식으로 진행하였고, 기준 빔(reference beam)에 고정된 LVDT를 이용해 수평하중이 재하되는 높이에서 수평하중 단계별 말뚝 두부의 수평변위를 측정하였다. 이 때 LVDT와 시험말뚝 간에 발생할 수 있는 마찰에 의해 수평변위가 왜곡되는 것을 최소화하기 위하여 LVDT가 접하는 말뚝 표면에 유리판을 부착하였다.
이때 풍화토의 SPT-N치와 내부마찰각은 각각 25/30과 27°로 하였고, 말뚝 두부는 고정단 조건으로 하였다.
현재 구조물 기초에 사용되는 여러 말뚝의 휨강도 특성을 비교하기 위하여 PHC말뚝과 강관말뚝, PCFT말뚝에 대해 KS F 4306(2003)에 규정된 방법에 따라 휨강도시험을 수행하였다. 즉 Fig. 7과 같이 말뚝 양쪽 단부로부터 안쪽으로 말뚝 길이(L)의 0.2배 떨어진 곳에 지지점을 설치하고, 말뚝 중앙에서 양쪽으로 0.5m 떨어진 두 지점에 각각 P/2의 압축하중을 작용시켜 말뚝 중앙의 1.0m 구간에 휨하중만이 작용하도록 하였다. 이때 말뚝의 자중과 말뚝에 가해지는 2점 하중에 의해 말뚝 중앙부에 발생하는 휨모멘트는 식 (1)과 같이 계산된다.
13과 같이 볼트식 이음장치로 연결하였고, 경타 시 이음장치에 체결된 볼트가 진동에 의해 풀리는 것을 방지하기 위해 나사산 부분에 특수 도료가 도포된 풀림방지 볼트를 사용하여 이음장치를 체결하였다. 총 4본의 시험말뚝 중 PCFT-1 복합말뚝과 HCP, 강관말뚝은 지반에 19.5m 깊이까지 관입시켰고, PCFT-2 복합말뚝은 18.6m 깊이까지 관입시켰다. 그 결과 PCFT-1 복합말뚝의 경우 상부 PCFT말뚝이 지반에 4.
총 4본의 시험말뚝을 매입공법으로 시공한 후 2주가 경과했을 때 시험말뚝에 대한 수평재하시험을 수행하였다. 수평재하시험은 Fig.
본 연구에서는 상부말뚝의 강도특성과 길이, 하부말뚝의 강도특성에 따른 복합말뚝의 수평거동을 비교하기 위해 직경이 508mm인 강관말뚝 1본과 직경이 500mm이고 상부말뚝 길이도 동일한 HCP와 PCFT 복합말뚝 각 1본 그리고 직경은 500mm로 동일하지만 이전 복합말뚝과 상부말뚝의 길이가 다른 PCFT 복합말뚝 1본을 매입공법으로 시공하였다. 총 4본의 시험말뚝을 시공한 후 2주가 경과했을 때 시험말뚝에 대한 수평재하시험을 실시하여 말뚝의 종류와 복합말뚝의 조건별 수평거동특성을 비교 분석하였다. 또한 말뚝의 수평거동을 분석하는 상용프로그램인 L-pile을 이용해서 시험결과에 대한 원인을 분석하였다.

대상 데이터

PCFT말뚝의 하부에 PHC말뚝을 연결한 PCFT 복합말뚝과 강관 복합말뚝(HCP), 그리고 강관말뚝(ST)의 수평거동 특성을 비교 평가하기 위하여 경기도 양주시에 위치한 현장에 직경이 500mm인 PCFT 복합말뚝 2본과 HCP 1본, 그리고 직경이 508mm이고 두께가 12mm인 SKK 400강종의 강관말뚝 1본을 매입공법으로 시공하였다. 현장 지반은 Fig.
휨강도시험에는 일축압축강도가 80MPa인 고강도 콘크리트로 제작된 PHC말뚝과 두께가 12mm인 SKK400 강재로 제작된 강관말뚝(ST, steel tube), 그리고 두께가 6mm인 SKK400 강재로 제작된 강관 내부에 PHC말뚝이 합성된 PCFT말뚝이 사용되었고, 모든 시험말뚝의 직경과 길이는 각각 500mm와 7.0m로 동일하였다. 이중 PCFT말뚝의 경우 합성부 길이는 6.

데이터처리

총 4본의 시험말뚝을 시공한 후 2주가 경과했을 때 시험말뚝에 대한 수평재하시험을 실시하여 말뚝의 종류와 복합말뚝의 조건별 수평거동특성을 비교 분석하였다. 또한 말뚝의 수평거동을 분석하는 상용프로그램인 L-pile을 이용해서 시험결과에 대한 원인을 분석하였다.

이론/모형

현재 구조물 기초에 사용되는 여러 말뚝의 휨강도 특성을 비교하기 위하여 PHC말뚝과 강관말뚝, PCFT말뚝에 대해 KS F 4306(2003)에 규정된 방법에 따라 휨강도시험을 수행하였다. 즉 Fig.

성능/효과

(1) 휨강도시험 결과 직경이 500mm이고 두께가 6mm인 강관 내부에 중공형의 PHC말뚝을 합성한 PCFT말뚝은 동일 직경의 두께 12mm 강관말뚝보다 18.7% 향상된 휨내력을 발휘하였고 동일 휨하중이 작용했을 때 변위는 강관말뚝의 경우보다 50% 감소하는 것으로 나타났다.
(2) 한계상태설계법으로 PCFT말뚝과 두께가 12mm이고 직경이 동일한 강관말뚝의 P-M상관도를 작도한 결과 순수 압축하중에 대한 PCFT말뚝의 내력은 강관말뚝의 2.63배로 대폭 증가하였고 연직하중이 작용할 때 말뚝이 지지할 수 있는 휨하중도 큰 폭으로 증가하였으나, 순수 인장하중에 대한 내력은 강관 말뚝의 0.58배로 크게 감소하였다.
(3) PCFT말뚝과 강관말뚝의 P-M상관도를 비교한 결과압축하중이 크게 작용하는 구역에 PCFT 복합말뚝을 적용할 경우 강관말뚝보다 말뚝 시공수량을 줄일 수 있는 반면, 인발하중이 작용하는 구역에 PCFT 복합말뚝을 적용할 경우 강관말뚝보다 말뚝 시공수량이 다소 늘어나는 것으로 나타났다.
(4) 상부말뚝의 길이가 동일한 PCFT 복합말뚝과 HCP, 강관말뚝으로 시공된 매입말뚝에 대해 수평재하시험을 실시한 결과 직경 500mm PCFT 복합말뚝의 허용 수평지지력은 HCP보다 60.5% 컸고, 직경이 508mm이고 두께가 12mm인 강관말뚝보다 35.8% 크게 측정되었다. 이러한 시험결과는 휨강도시험에서 측정된 PCFT말뚝과 강관말뚝의 휨강성계수 차이로 인해 발생한 것으로 판단된다.
(5) 현장 수평재하시험을 실시한 결과 PCFT복합말뚝의 수평변위는 동일 직경의 HCP보다 약 50% 작게 측정되어 휨강도시험에서 측정된 휨하중-변위 결과와 크게 다르지 않은 것으로 나타났다.
11은 이상에 언급한 콘크리트와 강재의 강도특성을 고려해서 말뚝 두부에 연직하중과 휨하중이 작용할 때 강재의 부식을 고려(2mm/100년)해서 강관말뚝과 PCFT말뚝의 P-M상관도를 작도한 결과이다. PCFT말뚝은 강관말뚝 대비 인장강도가 큰 강재를 줄이고 인장강도는 매우 작지만 압축강도가 큰 콘크리트를 합성함에 따라 그림과 같이 두께 12mm 강관말뚝 대비 순수 압축 내력이 163% 증가하였고, 연직하중이 작용할 때 지지할 수 있는 휨하중도 매우 큰 폭으로 증가하였다. 그러나 연직하중이 작용하지 않는 경우 PCFT말뚝의 휨내력은 휨강도시험의 결과와 달리 강관말뚝보다 18% 감소하였고, 순수 인장하중이 작용하는 경우에도 인장강도가 큰 강관의 두께를 줄이고 인장강도가 작은 콘크리트 단면을 증가시킨 PCFT말뚝의 인장내력은 강관말뚝보다 약 42% 감소하는 것으로 나타났다.
그 결과 PCFT말뚝은 강관말뚝이나 강관 복합말뚝에 비해 강재의 사용량을 줄여서 말뚝 재료비를 절감하였고, 강관의 단면적 감소에 따른 강도 저하를 강관 내부에 합성된 PHC말뚝으로 보강함은 물론 PHC말뚝을 구성하는 콘크리트에 대한 강관의 구속효과(confining effect)로 인해 강관말뚝보다 압축 및 휨강도가 대폭 향상되었다. 또한 Fig.
또한 휨강도시험에서는 PCFT말뚝의 경우 내부 합성 PHC말뚝에 대한 강관의 구속효과로 인해 PCFT말뚝의 휨내력이 증가하는 현상이 발생하지만 P-M상관도 작도 시에는 이러한 구속효과를 고려하지 못함으로써 상대적으로 PCFT말뚝의 휨내력이 과소평가 된 것으로 생각된다. 그 결과 평상시 수평하중을 받는 교대를 포함해서 지진 시 수평하중을 크게 받는 플랜트 구조물의 기초에 PCFT 복합말뚝을 적용할 경우 압축하중이 작용하는 구역에서는 말뚝의 압축 및 휨내력증가로 인해 강관말뚝보다 말뚝의 시공수량이 줄 수 있지만 압축하중이 매우 작거나 인발하중이 작용하는 구역에서는 강관말뚝보다 말뚝의 인장내력이 감소하여 말뚝의 시공수량이 다소 증가할 수 있을 것으로 판단된다.
PCFT말뚝은 강관말뚝 대비 인장강도가 큰 강재를 줄이고 인장강도는 매우 작지만 압축강도가 큰 콘크리트를 합성함에 따라 그림과 같이 두께 12mm 강관말뚝 대비 순수 압축 내력이 163% 증가하였고, 연직하중이 작용할 때 지지할 수 있는 휨하중도 매우 큰 폭으로 증가하였다. 그러나 연직하중이 작용하지 않는 경우 PCFT말뚝의 휨내력은 휨강도시험의 결과와 달리 강관말뚝보다 18% 감소하였고, 순수 인장하중이 작용하는 경우에도 인장강도가 큰 강관의 두께를 줄이고 인장강도가 작은 콘크리트 단면을 증가시킨 PCFT말뚝의 인장내력은 강관말뚝보다 약 42% 감소하는 것으로 나타났다. 이처럼 휨강도시험과 달리 순수 휨하중 작용 시 P-M상관도에서 PCFT말뚝의 휨내력이 강관말뚝보다 작은 것은 강재의 부식고려 유무와 구속효과에 의한 휨내력 증가의 반영 유무 때문으로 판단된다.
8% 큰 것으로 나타났다. 그리고 상부 PCFT말뚝의 관입길이가 0.9m 짧은 PCFT-2 복합말뚝은 PCFT-1 복합말뚝에 비해 허용수평지지력이 23.2% 감소하였다.
5m 깊이에서는 말뚝에 발생하는 휨모멘트가 말뚝의 균열휨내력을 초과하는 것으로 나타났다. 따라서 PCFT-1 복합말뚝은 상부 PCFT말뚝과 하부 PHC말뚝 모두 휨모멘트에 대해 안전한 반면 PCFT-2 복합말뚝은 하부 PHC말뚝에 작용하는 휨모멘트가 균열휨내력을 초과하여 구조적으로 불안전한 상태에 있었고, 그로 인해 PCFT-1 복합말뚝보다 PCFT-2복합말뚝의 수평변위가 크게 발생하고 허용수평지지력도 작은 것으로 판단된다.
53배의 수평변위가 발생하여 휨강도시험 결과보다 수평변위가 다소 작게 발생하였으나, 이것은 휨강도시험에서는 강관말뚝의 직경이 PCFT말뚝과 동일한 500mm였던 반면, 현장시험에서는 강관말뚝의 직경이 508mm로 커짐에 따라 말뚝의 휨강성이 커졌기 때문으로 사료된다. 따라서 강관말뚝의 직경 차이 등을 고려할 때 현장 수평재하시험에서 측정된 PCFT 복합말뚝과 HCP, 강관말뚝의 수평하중-변위 거동은 상부말뚝에 대한 휨강도시험의 결과와 거의 동일함을 확인하였다.
또한 PCFT말뚝에 대해 휨강도시험이 진행되는 동안 말뚝의 정점 및 저점부에 설치한 LVDT를 이용해서 말뚝 합성부의 강관과 그 내부에 합성된 PHC말뚝 사이에 발생한 상대변위를 측정한 결과 시험이 종료될 때까지 강관과 내부 합성 PHC말뚝 사이에는 상대변위가 전혀 발생하지 않는 것으로 측정되었다. 이러한 시험결과는 휨하중이 작용하더라도 강관과 그 내부에 합성된 PHC말뚝이 완전히 부착되어 완전합성 상태로 거동하는 것을 의미하는 것으로, 강관 내벽에 전단연결재의 설치 여부와 무관하게 PCFT말뚝의 휨거동이 동일하므로 PCFT말뚝의 합성부를 구성하는 강관과 그 내부에 합성된 PHC말뚝은 완전히 합성된 상태에서 거동한다는 Paik(2018)의 연구결과와 동일한 것이다.
15는 직경이 500mm인 PCFT 복합말뚝과 HCP, 그리고 직경이 508mm이고 두께가 12mm인 강관말뚝(ST)에 대한 수평재하시험의 결과를 나타낸 것이다. 수평재하시험에서 측정된 각 시험말뚝의 수평하중-변위 곡선에 구조물기초설계기준(KGS, 2015)에서 정의한 15mm 수평변위 기준을 적용한 결과 Table 2와 같이 PCFT-1 복합말뚝과 HCP, 강관말뚝의 허용수평지지력은 각각 243.2kN과 151.5kN, 179.1kN으로, 그리고 PCFT-1 복합말뚝에 비해 상부 PCFT말뚝의 지반내 관입길이가 0.9m 짧은 PCFT-2 복합말뚝의 허용지지력은 강관말뚝과 비슷한 186.5kN으로 결정되었다. 즉 상부말뚝의 길이가 4.
5kN으로 결정되었다. 즉 상부말뚝의 길이가 4.5m로 동일한 경우 PCFT 복합말뚝의 허용수평지지력은 HCP보다 60.5% 컸고, 직경이 8mm 더 큰 강관말뚝보다도 35.8% 큰 것으로 나타났다. 그리고 상부 PCFT말뚝의 관입길이가 0.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	강관말뚝의 단점은?	PHC말뚝은 휨강도에 비해 압축강도가 우수하기 때문에 수평하중 대비 연직하중이 크게 작용하는 건축구조물에 주로 사용되는 반면, 강관말뚝은 압축강도와 인장강도가 모두 우수하기 때문에 말뚝에 인장응력을 유발하는 수평하중이 크게 작용하는 교대와 옹벽 등과 같은 토목구조물과 지진 시 수평하중을 크게 받는 플랜트 구조물의 기초에 많이 사용되고 있다. 그러나 강관말뚝은 동일한 외경을 갖는PHC말뚝보다 가격이 4∼5배 비싸고 시공과정에서 말뚝을 서로 연결하거나 말뚝과 구조물의 매트기초(matfoundation)를 연결하는 방법이 복잡하고 공사비도 비싸서 기초 공사비 상승의 주원인으로 지목되어 왔다.
	말뚝의 역할은?	말뚝은 구조물의 자중과 구조물에 작용하는 하중을 지지층에 전달해서 구조물의 안전성을 확보하는 것으로, 재질에 따라 콘크리트로 제작된 PHC말뚝과 강재로 제작된 강관말뚝으로 구분된다. PHC말뚝은 휨강도에 비해 압축강도가 우수하기 때문에 수평하중 대비 연직하중이 크게 작용하는 건축구조물에 주로 사용되는 반면, 강관말뚝은 압축강도와 인장강도가 모두 우수하기 때문에 말뚝에 인장응력을 유발하는 수평하중이 크게 작용하는 교대와 옹벽 등과 같은 토목구조물과 지진 시 수평하중을 크게 받는 플랜트 구조물의 기초에 많이 사용되고 있다.
	수평하중 전이특성이란 무엇인가?	말뚝에 수평하중이 작용하면 지표면으로부터 일정 깊이까지는 큰 크기의 수평하중이 전달되지만, 일정 깊이 아래에서는 말뚝에 수평하중이 거의 전달되지 않는 것으로 알려져 있다. 이러한 수평하중 전이특성을 고려해서 Piletech et al.

참고문헌 (11)

Bang, J.W., Hyun, J.H., Lee, B.Y., Lee, S.S., and Kim, Y.Y. (2013), "Flexural Strength of PHC Pile Reinforced with Infilled Concrete, Transverse and Longitudinal Reinforcements", Journal of the Korea Concrete Institute, Vol.25, No.1, pp.91-98.

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상세보기
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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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