Behavior of H-Type Steel Pile Under Axial Lond in Cohesionless Soils

사질토 지반에서 H-형 강말뚝의 축방향 거동

  • 홍사면 (이엔씨 지반공학부) ;
  • 이영생 (경기대학교 토목환경공학부)
  • Published : 2005.10.01

Abstract

In early days, to analyze the behavior of single pile under axial load, many assumptions were made and field tests were performed. But in recent days, the development of computers led the use of the numerical analysis resulting in more realistic and correct results. The numerical methods are classified into Load Transfer Method and Elastic Solid Approach. In this study a numerical program applying t-z model to Load Transfer Method suggested by Coyle & Reese was developed. And another finite difference program using matrix based on this load transfer was developed. As a result, it is found that the values of the F.D.M. were similar to the values measured in-situ.

축하중이 작용하는 말뚝에 대한 거동 해석 시 초기에는 여러 가정을 단순화하거나 또는 현장에서 많은 재하시험을 통해 안정성을 평가하는 것이 최선의 방법이었다. 그러나 최근 들어 컴퓨터의 발달로 축하중을 받는 말뚝의 거동을 보다 복잡하고 정교하게 해석할 수 있게 되었으며 이러한 방법들은 보다 현실적이고 정확한 결과를 산출 가능하게 하였다. 본 연구에서는 Coyle과 Reese(1966)가 제안한 하중전이법에 근거한 유한차분해석 프로그램을 개발하였다. 수치해석에 적용한 극한단위주면저항 $f_{max}$는 여러 제안자에 따라 다양한 방법으로 산정하였는데 이렇게 산정된 값들을 Vijayvergiya(1977) 그리고 Mosher 등(2000)의 t-z모델에 적용하여 수치해석을 수행하였다. 이러한 t-z 모델들을 적용하여 수치해석한 결과 주면저항 값은 실측치보다 다소 작게 산정되었지만 전체적으로 유사한 거동을 나타내었다. H-말뚝 타입 시 발생한 함몰부의 영향을 고려하기 위하여 부분폐색단면으로 수치해석을 수행한 결과 비교적 실측치에 근접한 결과를 나타내었다. 이것은 함몰부에 느슨한 모래가 충진되어 폐색이 제대로 되지 않은 상태를 비교적 잘 고려한 결과로 판단된다.

Keywords

References

  1. 강원산업(주) (1999), 고강도 H말뚝의 지지력 특성 연구
  2. 김준수, 정상섬 (1996), '부주면 마찰력을 고려한 단독말뚝의 지지력 산정', 한국지반공학회 가을학술 발표회 논문집, pp.337-344
  3. 최용규, 오세붕, 권오균, 김동수, 안태경 (1997), '실대형 말뚝재하시험의 축방향 하중전이 해석', 한국지반공학회 가을학술 발표회 논문집, pp.365-372
  4. 홍사면 (2002), 사질토 지반에서 축하중을 받는 H-말뚝의 하중전이, 석사학위논문, 경기대학교
  5. Coyle, H. M, and Reese, L. C. (1966), 'Load Transfer for Axially Loaded Piles in Clay', Jr. of Soil Mech. and Foundation Eng., ASCE, Vol.92, pp.1-26
  6. Das, B.M. (1998), Principle of Foundation Engineering, 4th Ed., pp.578-600
  7. Meyerhof, G. G.(1951), 'The Ultimate Bearing Capacity of Foundations', Geotechnique, Vol.2, No.4, December, pp.301 https://doi.org/10.1680/geot.1951.2.4.301
  8. Mosher, R. L. and Dawkins, W. P. (2000), Single Axially Loaded Pile Analysis, US Army Theoretical Manual for Pile Foundations, Nov
  9. Poulos, H.G. and Davis, E.H. (1966), Pile Foundation Analysis and Design, John Wiley & Sons, pp.7l-108
  10. Reese, L.C., O'Neill, M.W. and Smith, E. (1970), 'Generalized Analysis of Pile Foundations', Jr. of SMFE Div., ASCE, Vol.96, No.SM1, pp.235-250
  11. Richard W.S. et al. (2000), An Evaluation of ACIP Pile Design Methodologies for Compression Loading, ASCE
  12. Vijayvergiya, V.N. (1977), 'Load Movement Characteristics of Piles', Proceeding of the ASCE Ports '77 Conference, Vol.2, Long Beach, California, pp.269-284