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PHC파일간 연결 시공성 개선 이음판형 기계적 연결부의 연결저항

Connection Resistance of Mechanical Joint using Connection plate for Improvement of Connectivity between PHC piles

  • 안진희 (경남과학기술대학교, 토목공학과) ;
  • 문홍득 (경남과학기술대학교, 토목공학과) ;
  • 하민균 (경남과학기술대학교, 토목공학과) ;
  • 조광일 ((주)택한)
  • 투고 : 2019.09.20
  • 심사 : 2019.12.30
  • 발행 : 2019.12.01

초록

PHC 파일의 파일간 연결공법으로 용접이음과 볼트이음을 이용한 기계적 이음들이 적용되고 있으나 시공과정 등에서 품질 및 성능 확보에 어려움이 발생할 수 있다. 본 연구는 기존 PHC파일 연결부가 가지는 단점을 개선하고 PHC 파일 연결부 성능을 확보할 수 있는 무용접 이음판형 기계적 PHC파일 연결부를 제안하고 비선형 구조해석과 실제 PHC파일 연결부 실험을 통하여 제안된 PHC 파일 연결부의 연결성능을 평가하였다. 제안된 PHC파일 연결부의 비선형 구조해석 결과 연결부는 휨, 압축, 인장, 전단, 편심압축 하중 상태에서 충분한 연결성능을 확보하는 것으로 평가되었으며, 실제 휨하중 재하실험에서 PHC파일의 균열 및 휨 모멘트 수준 이상에서도 안정적인 선형거동을 가지고 있는 것으로 나타났다. 따라서 제안한 무용접 이음판형 기계적 PHC파일 연결부는 충분한 연결성능을 확보할 수 있는 것으로 판단된다.

Welded joints and mechanical joints using bolt connection have been used as a pile-to-pile connecting method for PHC piles. These PHC pile joint methods may have difficulty in securing connecting quality and connecting performance in PHC pile joining process. Therefore, this study proposes a non-welded connection plate type mechanical PHC pile joint to improve the disadvantages of existing PHC pile connection methods and to secure the connection performance of PHC pile joint. Its connection performance was evaluated from nonlinear FE analysis and loading tests for actual PHC piles with suggested pile joints. From nonlinear FE analysis for the proposed PHC pile joint, it was evaluated to have sufficient connection performance under flexural, compressive, tensile, shear, and eccentric compressive load condition. PHC piles connected by the suggested connection plate type mechanical PHC pile joint show that they show stable linear behaviors for the crack moment and the flexural moment level of the PHC pile. Therefore, the proposed a non-welded connection plate type mechanical PHC pile joint can secure sufficient connection performance in PHC pile.

키워드

참고문헌

  1. Korean Standards Association (2019), PHC Pile, KS F 4306, Korea Industrial Standards.
  2. Kim, S. E., Kim, S. B. (2018), Safety Evaluation of Horizontal and Vertical Bolted Connection between PHC Piles Using Finite Element Analysis, Journal of Korean Society of Steel Construction, 30(2), 97-104. https://doi.org/10.7781/kjoss.2018.30.2.097
  3. Paik, K. H., Park, Y. B. (2005), A New Joining Method of PHC Piles Using Pile Coupler, Journal of the Proceedings of Korean Society of Civil Engineers C 25(3C), 2005(5), 143-150.
  4. Kim, B. C., Song, C. Y., Kwon, H. S., Lim, H. S. (2006), A Bolting Method for Connecting PHC Piles, Korean Society of Civil Enginners, 2006(10), 4410-4413.
  5. Lee, Y. J., Lim, H. S., Lee, H. G., Yang, H. S. (2008), A New Joint Method of PHC Piles Using Bolt, Proceedings of Korean Geo-Environmental Society, 2008(9), 227-231.
  6. Choi, W. Y., Kim, D. K., Lee, H. G., Song, B. E., Shim, N. H., Park, Y. S. (2010), An Experimental Study on Vertical Bolt Joint Method of PHC Piles, Journal of Korean Society of Steel Construction, 22(6), 46-51.
  7. Yoon, W. S., Bang, E. S., Ju, W. Y., Kim, S. K., Chae, Y. S. (2015), A Study on the Characteristics of PHC Pile Connected Using Numerical Analysis, Proceedings of Korean Geosynthetics Society, 2015(4), 111-114.
  8. Song, W.k Liu, X., Berto, F., Wang, Ping., Xu, J. and Fang, H. (2017), Strain Energy Density based Fatigue Cracking Assessment of Load-Carrying Cruciform Welded Joints, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 90, 142-153. https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2017.04.002
  9. DAELIM C&S (2015), Hypile Performance Table.
  10. Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2012), Concrete Structure Standards, Ministry of Land, Infrastructure and Transport.
  11. ABAQUS (2014), ABAQUS/CAE User's Manual Version 6.14, H. K&S Inc.