Journal of the Korean Geotechnical Society (한국지반공학회논문집)

Korean Geotechnical Society (한국지반공학회)
권호 표지

Behavior Characteristics of Batter Piles by Model Test

모형실험에 의한 경사말뚝의 거동 특성

  • 권오균 (계명대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 이활 ((주)두우건설엔지니어링) ;
  • 석정우 (삼성건설기술연구소)
  • Published : 2004.10.01
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Abstract

In this study, the behavior characteristics of vertical and batter piles were analyzed by the model tests and the numerical analyses. Model steel pipe piles with the inclination of 0$^{\circ}$, 10$^{\circ}$, 20$^{\circ}$ and 30$^{\circ}$ were driven into sands with the relative density of 79%. The static compression load tests and numerical analyses using PENTAGON 3D were performed. The bearing capacities of batter piles with inclination of 10$^{\circ}$, 20$^{\circ}$ and 30$^{\circ}$ were 111, 95, and 81% of those of vertical pile in model tests, and the results of numerical analyses were similar to those of model tests. The bearing capacities p.oposed by Petrasovits and Award (1968) were similar to those of model test in the inclination of 10$^{\circ}$, but overestimated in the inclination of 20$^{\circ}$ and 30$^{\circ}$. The skin frictions and end bearing loads were the maximum in the inclination of 10$^{\circ}$ and decreased with increasing the inclination angle.

본 연구에서는 연직말뚝과 경사말뚝에 대하여 모형실험과 수치해석을 실시하여 경사말뚝의 거동 특성을 분석하였다. 상대밀도 79%인 모래지반에 경사각도 0$^{\circ}$, $10^{\circ}$, 20$^{\circ}$, 30$^{\circ}$의 강관말뚝을 항타 관입하여 하중재하실험을 실시하였고, 상용 유한요소 프로그램인 PENTAGON 3D를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 모형실험에 의한 경사말뚝의 축방향 지지 력은 경사각도가 $10^{\circ}$, 20$^{\circ}$, 30$^{\circ}$에서 연직말뚝에 비하여 111, 95, 81%로 나타났고, 수치해석의 결과도 다소 차이는 있지만 비슷하게 나타났다. 그러나 Petrasovits & Award의 결과는 경사각 $10^{\circ}$에서 모형실험 결과와 유사하지만, 경사각 20$^{\circ}$와 30$^{\circ}$에서는 모형실험결과를 과대평가하였다. 경사각도에 따른 주면마찰력과 선단하중은 모형실험과 수치해석 모두 $10^{\circ}$경사에서 최대값을 나타낸 후, 경사각도가 증가함에 따라 감소하였고, 전체하중에서 주면마찰력과 선단하중의 구성비율은 경사각도에 관계없이 거의 비슷하게 나타났다.

Keywords

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