DOI QR코드

DOI QR Code

Assesment of Load and Resistance Factored Design Value for PHC Driven Pile

PHC 항타말뚝의 하중저항계수 산정

  • 박종배 (한국토지주택공사 토지주택연구원) ;
  • 박용부 (한국토지주택공사 토지주택연구원) ;
  • 이범식 (한국토지주택공사 토지주택연구원) ;
  • 김상연 (한국토지주택공사 토지주택연구원)
  • Received : 2013.06.21
  • Accepted : 2013.07.25
  • Published : 2013.07.30

Abstract

Driving a prefabricated pile is the efficient construction method with low cost and excellent bearing capacity charateristics. But pile drinving method has often been changed to bored pile method with mechanical boring due to the unexpected problems occurred in the various domestic ground condition with landfill. So, pile driving method has more uncertainty than the Bored Pile method. This paper proposed LRFD design value which is one of limit states design method for the PHC driven pile used as building foundation to guarantee the reliable design with reduced uncertainty. This paper analysed 221 dynamic load test results(E.O.I.D : 93, Resrike : 128) and the different methods of estimating bearing design(Meyerhof method & SPT-CPT conversion method), and proposed LRFD value for each design reliability Index 2.33 and 3.0 for PHC driven pile. LRFD value of PHC driven pile represents 0.43~0.55 for Meyerhof method and 0.40~0.49 for SPT-CPT conversion method according to the deign reliability index.

기성 말뚝을 항타시공하는 방법은 시공비가 적게 들면서도 우수한 지지력을 얻을 수 있는 효율적인 시공방법이다. 하지만 국내와 같이 매립층이 많고 다양한 지반조건에서는 예상치 못한 문제로 인하여 기계적 굴착이 수반되는 매입공법으로 변경되기도 한다. 따라서, 항타공법이 매입말뚝에 비하여 불확실성이 더 높을 수 있다. 본 논문에서는 국내에서 건축물의 기초로 사용되고 있는 PHC 항타말뚝의 불확실성 요인을 줄여주고 보다 신뢰성 있는 설계가 가능하도록 하기 위하여 한계상태설계법의 일종인 하중저항계수법(LRFD) 설계정수를 산정하였다. PHC 항타말뚝의 LRFD 설계정수를 제안하기 위해 총 221회(초기동재하 : 93회, 재항타동재하 : 128회)의 동재하시험자료와 이들 말뚝에 대한 지지력 설계(Meyerhof 설계법, SPT-CPT 전환 설계법) 자료를 분석하고 목표 신뢰도 지수 2.33과 3.0에 대해 하중저항계수를 제시하였다. PHC 항타말뚝의 저항계수는 목표 신뢰도 지수에 따라 Meyerhof 방법, SPT-CPT 전환법은 각각 0.43~0.55 및 0.40~0.49를 나타내었다.

Keywords

References

  1. 국토해양부(2010), 도로교 설계기준 해설, 한국도로교통협회, 838-848.
  2. 국토해양부, 한국건설교통기술평가원(2008), LRFD 기초구조물 설계를 위한 저항계수 결정 연구, 한국건설기술연구원.
  3. 국토해양부(2009), 구조물 기초 설계기준 해설, 한국지반공학회, 304-307.
  4. 박종배, 김상연, 이범식, 박용부, 임해식, 최경륜, 김동수, 김범주 (2011), "말뚝기초의 설계법 선진화 및 시공법 다양화", LH 토지주택연구원, 90-173.
  5. KBC (2009), 건축구조기준 및 해설(강구조편), 대한건축학회, 28-30.
  6. AASHTO (2007), LRFD Bridge and Construction Specifications, AASHTO, Washington, D. C.
  7. Bustamante, M. and L. Gianeselli (1982), "Pile Bearing Capacity Prediction by Means of Static Penetrometer CPT", Proc. of 2nd European Symposium on Penetration Testing, Amsterdam, 493-500.
  8. Goble, G. G. (1999), Geotechnical Related Development and Implementation of Load and Resistance Factor Design (LRFD) Methods, NCHRP Program, Synthesis of Highway Practice 276, Transportation Research Board, Washington, D. C.
  9. Meyerhof, G. G. (1976), "Bearing Capacity and Settlement of Pile Foundations", Journal of the Geotechnical Engineering Division, 102(GT3): 196-228.
  10. Robertson, P. K., R. G. Campanella (1983), "SPT-CPT Correlations", Journal of Geotechnical Engineering, 109(11): 1449-1459. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1983)109:11(1449)
  11. Van Impe, W., E. E. DeBeer and E. Louisberg (1988), "Prediction of Single Pile Bearing Capacity in Granular Soils from CPT Results", Procedings of the 1st International Symposium on Penetration Testing, ISOPT-1, Specialty Session, Orlando, Fla, March 20-24, 1-34.
  12. Withiam, J. L., E. P. Voytko, R. M. Barker, J. M. Duncan, B. C. Kelly, S. C. Musser and V. Elias (2001), Load and Resistance Factor Design (LRFD) for Highway Bridge Substructures, Publication No FHWA HI-98-032, NHI Course No.13068, Federal Highway Administration, Washington D. C.
  13. Yoon, G. L., and M. W. O'Neill(1997), "Resistance Factors for Single Driven Piles from Experiments", Transportation Research Record, 1569: 47-54. https://doi.org/10.3141/1569-06