초록 ▼

□ 연구개요
현재 국내외에서는 진동기계기초에 진동으로 발생하는 추가 연직 동하중을 산정하고 설계함에 있어서 명확하게 제시된 기준이나 이론이 정립되어있지 않다. 이러한 이유로 국내의 경우, 심각한 진동조건이 아님에도 불구하고, 진동에 의한 영향을 고려하여 지반의 연직 허용지지력을 정하중에 대한 연직 허용지지력의 50%로 감소하여 적용(추가 동하중을 정적하중의 100%로 간주)한 극히 보수적인 설계가 이루어지고 있는 실정이다.
본 연구의 목표는 지반조건을 고려할 수 있는 플랜트 진동기계 기초의 연직지지력 산정 기법 및 기준을

□ 연구개요
현재 국내외에서는 진동기계기초에 진동으로 발생하는 추가 연직 동하중을 산정하고 설계함에 있어서 명확하게 제시된 기준이나 이론이 정립되어있지 않다. 이러한 이유로 국내의 경우, 심각한 진동조건이 아님에도 불구하고, 진동에 의한 영향을 고려하여 지반의 연직 허용지지력을 정하중에 대한 연직 허용지지력의 50%로 감소하여 적용(추가 동하중을 정적하중의 100%로 간주)한 극히 보수적인 설계가 이루어지고 있는 실정이다.
본 연구의 목표는 지반조건을 고려할 수 있는 플랜트 진동기계 기초의 연직지지력 산정 기법 및 기준을 개선·개발하는 데에 있다. 이를 위하여, 진동기계로 인한 추가 동하중 모사 실내 모형실험 장치를 고안·개발하고, 고안된 모형 진동실험 장치를 이용한 모형 토조 실험을 통해 진동에 따른 진동기계기초-지반의 정성적 상호 작용을 규명하였다. 또한, 검증된 수치모델을 이용한 여러 지반조건에 대한 수치해석 결과를 분석하여, 지반조건에 따른 기초의 지지력 산정법 및 기준의 개선사항을 도출하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 모형진동기 기초 제작 사례를 수집·분석하여, 모형 진동기기초의 원리를 파악하고 시행착오 과정을 거쳐 기계진동모사 모형 진동기기초를 국내 최초로 고안·제작하였다.
2) 단순 조건에서의 해석해와의 비교를 통해 3차원 동적 수치해석모델의 기본 적합성을 우선 검증한 후, 진동기기초 추가 동하중 산정을 위한 동적해석 모델(S모델과 D모델)을 제안하였다.
3) 본 모형실험에 앞선 기초실험(반사파영향 검토, 고유진동수 산정) 방안을 비롯하여 추가 동하중 산정 모형진동기초 실험 방법 및 절차 등 실험 방안을 제시하였다.
4) 모형실험을 통하여, 중간 조밀도 지반에 대한 기계진동 시 진동주파수에 따라 발생한 정하중에 대한 추가 동하중 발생률(추가 동하중/정적 상재하중)을 산정하였고, 관련 영향인자를 규명하였다.
5) 제안된 3차원 수치해석 모델을 통하여 견고한 지반에 대한 기계진동 시 진동주파수와 지반강성에 따른 추가 동하중 발생률을 산정·제시하였다.
6) 모형실험과 수치해석에 적용된 지반조건을 고려하여, 현 국내 기계진동기초 연직 지지력 산정 기준의 개선(안) 및 제고사항을 제안하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구결과를 통해 기계진동 기초의 연직지지력 평가에 있어서, 기존 국내외 연구결과와 국내 기준이 극히 보수적 평가를 수행하고 있음이 밝혀졌고, 지반조건에 따른 평가방안이 구분 제시되어야 함이 규명되었다. 지반 강성에 따른 진동기계 기초의 진동에 따른 추가 동적하중의 정성·정량적 결과는 국내 구조물기초설계기준에 제시된 정량적 수치에 대한 제고를 제시했으므로, 본 연구결과에서 제시된 정성적 평가를 위한 모형실험 방안과 정량적 평가를 위한 수치해석 모델 정립 방안은 다양한 하중 및 지반조건에 대한 평가를 가능하게 하여, 향후 보다 일반적이고, 관련 전문가들에게 설득력을 줄 수 있는 타당성 있는 설계기준 마련을 위한 근거 자료를 제시한 것으로 평가된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2.1 기계진동 기초 추가 연직 동하중 산정을 위한 모형 진동기 기초 제작 ... 4
• 2.2 진동기기초 추가 연직동하중 산정 3차원 수치모델링 방안 정립 ... 5
• 2.3 진동기기초 추가 동하중 파악 모형실험 방안 정립 및 수치모델 검증 자료 확보 ... 6
• 2.4 모형시험을 통한 진동기기초 추가 발휘 동적하중 분석 ... 7
• 2.5 수치해석을 이용한 지반조건별 진동기 진동에 의한 추가 동적하중 산정 ... 7
• 2.6 지반조건 고려 플랜트 진동기기초 연직지지력 산정법 및 개선기준(안) 제시 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10