[논문]말뚝의 허용횡방향지지력 결정법의 비교연구

이승현; 한진태

doi:10.5762/kais.2021.22.6.267

말뚝의 허용횡방향지지력 결정법의 비교연구
An Comparative Study on the Method of Determining Allowable Horizontal Bearing Capacity of Piles 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.22 no.6, 2021년, pp.267 - 274

이승현 (선문대학교 건설시스템안전공학과) , 한진태 (한국건설기술연구원)

초록
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말뚝의 허용횡방향지지력을 결정하는 방법으로는 지반반력법과 극한횡방향지지력에 근거한 방법이 많이 쓰이고 있는데 설계시 지반반력법에 근거한 방법만을 적용하는 경우가 있다. 본 연구에서는 지반조건과 말뚝머리 구속조건 그리고 말뚝길이에 따른 말뚝의 허용지지력을 이들 두 가지 방법을 적용하여 구하고 상호 비교함으로써 해석에서 고려한 조건들이 말뚝의 허용횡방향지지력 결정법에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구결과에 따르면 말뚝머리 구속조건 및 말뚝길이에 상관없이 연약 점성토 지반에 설치된 말뚝의 경우 지반반력법에 의한 허용횡방향지지력이 설계를 지배함을 알 수 있었고 점성토의 비배수강도가 커짐에 따라 극한횡방향지지력을 통한 허용횡방향지지력이 설계를 지배함을 알 수 있다. 사질토 지반에 설치된 말뚝의 경우 느슨한 사질토지반에 설치된 말뚝머리 자유인 짧은말뚝의 경우를 제외하고 모든 경우에 있어 극한횡방향지지력을 통한 허용횡방향지지력이 설계를 지배함을 알 수 있다. 횡방향말뚝의 설게시 허용 횡방향변위량에 근거한 설계만으로 충분하다는 견해도 있지만 본 연구결과에 따르면 극한횡방향지지력에 근거한 허용횡방향지지력의 계산 또한 필요함을 알 수 있었다. 수평지반반력계수는 허용횡방향변위량 이내에서는 말뚝폭에 큰 영향을 받지 않음을 알 수 있었으며 실제 많이 쓰이는 말뚝폭의 범위인 20~90cm 인 경우 말뚝폭의 영향을 무시해도 될 것으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Among several methods for determining the allowable lateral resistances of piles, the subgrade reaction method and ultimate lateral resistance method are generally used. To determine the effects of the soil conditions, pile head restraint conditions, and pile lengths on determining the allowable lateral resistances of piles, computations of the allowable lateral resistances of piles using the two methods were executed, and the computation results were compared. For piles in soft cohesive soil, the pile design is governed by the allowable lateral resistance of a pile from subgrade soil reaction method regardless of the pile head restraints conditions and pile lengths. The allowable lateral resistance of a pile from the ultimate lateral resistance governs the design as the undrained shear strength increases. Except for the case of a short pile, which is installed in loose granular soil, the allowable lateral resistance of a pile from ultimate lateral resistance governs the design of laterally loaded piles. According to this study, computation of the ultimate lateral resistance of a pile is needed, even though some opinions suggest that the design of a laterally loaded pile is satisfied only by the subgrade reaction method. The pile width barely influences the coefficient of horizontal subgrade reaction. Realistically, the effect of the pile width can be disregarded in the condition of common pile widths of 20~90cm.

주제어

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. Influence of pile width on dimensions of bulb of pressure
표 Table 1. Formulas of ultimate lateral resistance of pile
표 Table 2. Physical properties of pile for analysis
표 Table 3. Soil properties and pile length (cohesive)
표 Table 4. Soil properties and pile length (cohesionless)
표 Table 5. Ratio of allowable lateral resistance of pile in cohesive soil
표 Table 6. Ratio of allowable lateral resistance of pile in cohesionless soil

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