DOI QR코드

DOI QR Code

Applicability of Steel-Concrete Composite Drilled Shafts by Pile Loading Tests

말뚝 재하시험을 이용한 강관합성 현장타설말뚝의 적용성 분석

  • 이주형 (한국건설기술연구원 지반연구실) ;
  • 정문경 (한국건설기술연구원 지반연구실) ;
  • 곽기석 (한국건설기술연구원 기획조정처) ;
  • 김성렬 (동아대학교 토목공학과)
  • Received : 2010.10.11
  • Accepted : 2010.10.28
  • Published : 2010.11.30

Abstract

The steel pipe of steel-concrete composite drilled shafts increases the pile strength and induces the ductile failure by constraining the deformation of the inner concrete. In this research, pile loading tests were performed to analyze the field applicability of a steel-concrete composite drilled shafts. The test ground consisted of 5~7 m thick soil underlying rock mass. The test piles consisted of two steel-concrete composite drilled shafts, which were the concrete filled steel pipe piles with the diameter of 0.508 m, and a concrete pile with the same diameter. The test results showed that the boundary between the upper steel composite section and the lower concrete section was structurally weak and needs to be reinforced by using a inner steel cage. If the boundary is located in deep depth, which is not influenced by lateral load, the allowable strength of the lower concrete section increases, so an economical design can be performed by increasing the design load of steel-concrete composite drilled shafts.

강관합성 현장타설말뚝은 굴착시 공벽보호를 위해 사용되는 강관케이싱을 구조재로 보고 내부에 콘크리트를 채운 합성말뚝으로서 외부 강관이 내부 콘크리트의 변형을 억제하여 말뚝의 강도를 증가시키고 연성파괴를 유도하는 보강 효과를 발휘한다. 본 연구에서는 강관합성 현장타설말뚝의 현장 적용성을 분석하기 위하여 현장재하시험을 수행하였다. 시험결과 강관 선단부 즉, 강관합성-콘크리트 경계면이 구조적으로 취약하며 휨에 대한 저항력이 작기 때문에 내부 철근망을 설치하여 이 부분을 보강할 필요가 있었다. 또한 강관합성-콘크리트 경계면이 휨모멘트의 영향을 받지 않는 충분히 갚은 깊이에 위치하고 주변지반의 구속효과가 발휘되는 경우에는 강관합성 현장타설말뚝의 하부 콘크리트 재료에 대한 허용강도가 증가하므로 강관합성 현장타설말뚝의 설계하중을 증가시켜 경제적인 설계가 기능해질 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 김성렬 이주형, 박재현, 정문경 (2009a), "수치해석을 이용한 강관합성 현장타설말뚝의 보강효과 분석(I)-재료강도", 대한토목학회 논문집, 29권 6C호, pp.259-266.
  2. 김성렬, 이시훈, 정문경, 이주형 (2009b), "수지해석을 이용한 강관합성 현장타설말뚝의 보강효과 분석 (II)- 지반지지력", 대한토목학회 논문집, 29권 6C호, pp.267-275.
  3. 이주형, 선휴성, 박민경, 박재현, 곽기석 (2008), 수치해석을 이용한 국내 해상교량 현장타설말뚝의 강관지지효과. 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 28권 3C호, pp.149-158.
  4. 대한토목학회 (2008), 도로교 설계기준 해설.
  5. 日本道路協會 (1996), 道路橋示方書 同解設.
  6. 한국건설기술연구원 (2008), 고효율 하이브리드 대형 기초 공법 개발 (II).
  7. 한국지반공학회 (2009), 구조물 기초설계기준 해설.
  8. AASHTO (2004) AASHTO LRFD Bridge Design Specifications.
  9. STM D 1143-81 (1981), "Standard test method for piles under static axial compressive load", American Society for Testing and Materials.
  10. Fellenius B.H. (2008), Basics of foundation engineering, Electronic Edition.
  11. Kilpatrick, A. E. and Rangan, B. V. (1999), 'Tests on high-strength concrete-filled steel tubular columns", ACI Structural Journal, 96(2): 268-274.
  12. Loadtest (2005), Report on drilled pile load testing, TP1, TP2, TP3, TP4.