초록 ▼

연구개요
비연결식 말뚝지지 전면기초는 기초와 말뚝 사이에 하중전이층이 위치하여 기초시스템의 지지력의 발휘에 기여하며 횡방향 및 지진하중에 대응하는 역할을 수행한다고 알려져있으나 공학적 특성 규명에 관한 연구 및 그 메카니즘에 관한 연구는 아직 미비하다. 이에 본 연구는 하중전이층의 공학적 특성의 규명하여 하중전이층의 정·동적특성을 반영한 새로운 설계/해석법을 제시하고자한다. 1)국내외 비연결식 전면기초의 사례조사 및 문헌조사를 통하여 통용되고있는 하중전이층의 공학적 특성과 기준을 마련하고자하며 2)하중전이층을 포함하는 비연결식

연구개요
비연결식 말뚝지지 전면기초는 기초와 말뚝 사이에 하중전이층이 위치하여 기초시스템의 지지력의 발휘에 기여하며 횡방향 및 지진하중에 대응하는 역할을 수행한다고 알려져있으나 공학적 특성 규명에 관한 연구 및 그 메카니즘에 관한 연구는 아직 미비하다. 이에 본 연구는 하중전이층의 공학적 특성의 규명하여 하중전이층의 정·동적특성을 반영한 새로운 설계/해석법을 제시하고자한다. 1)국내외 비연결식 전면기초의 사례조사 및 문헌조사를 통하여 통용되고있는 하중전이층의 공학적 특성과 기준을 마련하고자하며 2)하중전이층을 포함하는 비연결식 말뚝지지 전면기초의 거동에 영향을 주는 말뚝과 하중전이층의 특성을 분석하여 3) 기초 설계시 주로 고려되는 하중-침하(강성)와 말뚝 두부로의 하중분담률에 대한 설계식을 제공하고자 한다. 또한 4) 실내모형실험을 수행하여 메카니즘을 분석하고 개선된 하중전이층 특성을 반영하여 새로운 설계 해석법을 개발하고자 한다.

연구 목표대비 연구결과
비연결식 말뚝지지 전면기초와 말뚝지지 전면기초의 시공사례 및 하중전이 메커니즘에 관한 문헌조사를 통하여 본 연구에서 진행될 비연결식 말뚝지지 전면기초의 범위를 좁혔다. 또한 수치해석 범용 프로그램을 사용하여 말뚝의 특성(말뚝의 길이, 말뚝의 간격)과 하중전이층의 특성(하중전이층의 두께, 하중전이층의 강성)을 변수로하여 비연결식 말뚝지지 전면기초의 거동을 분석하였다. 이를 통하여 전체 기초의 거동을 나타나는 하중-침하곡선(강성)과 말뚝 두부로의 하중분담률을 말뚝과 하중전이층의 특성에 따라 분석하였으며, 이를 통하여 말뚝과 하중전이층의 특성을 통하여 기초의 전체거동을 파악할 수 있는 설계식을 제안하였다. 그러나, 해당 식의 적합성 및 변수에 대한 민감도 분석은 진행되지않았으며 이는 후속 연구에서 진행될 예정이다. 또한 본 연구에서는 수직하중에 대한 기초의 거동을 분석하였으며, 초기 계획된 횡방향 하중 또는 지진에 대한 기초의 거동은 후속연구에서 본 연구에서 사용된 모델링을 확장하여 진행할 계획이다.
하중전이층 내의 하중전이 양상 및 하중전이층내에서의 파괴모델을 분석하기 위하여 광탄성이미지를 활용하여 실내실험이 진행되었으나, 광탄성 시트를 부착한 입자의 배열 및 모양에 따라 하중전이 양상이 다르게 나타남에 따라, 추가적인 분석이 필요할 것으로 판단된다.

연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구에서 수행된 실내모형실험과 수치해석을 통하여 얻어진 데이터를 기반으로 1)비연결식 말뚝지지 전면기초에 관한 연구는 국제적으로 수행이 되고있으나 대부분 전체 시스템의 거동에 초점을 맞추고있으나, 하중전달의 역할 뿐 아니라 횡방향 및 지진하중에 대응하는 하중전이층에 대한 연구는 부족기에 학문적 파급효과가 기대된다. 2) 기초시스템은 구조물 건설에 있어 안정성에 대한 불확실성을 고려하여 과다설계가 되고있으나 하중전이층의 특성에 대한 규정을 마련함으로써 효율적이고 경제적인 설계 및 시공이 가능해 질 것으로 기대된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석(해당 시) ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 15
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 19
• 끝페이지 ... 28