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Constructability Evaluation of Seismic Mechanical Splice for Slurry Wall Joint Consisting of Steel Tube and Headed Bars

슬러리월의 내진설계를 위한 강재각관과 확대머리 철근으로 구성된 기계적 이음의 시공성 평가

  • Received : 2023.05.02
  • Accepted : 2023.06.07
  • Published : 2023.06.20

Abstract

South Korea has recently witnessed an increasing number of seismic events, leading to a surge in studies focusing on seismic earth pressures, as well as the attributes of geological layers and ground where foundations are established. Consequently, earthquake-resistant design has become imperative to ensure the safety of subterranean structures. The slurry wall method, due to its superior wall rigidity, excellent water resistance, and minimal noise and vibration, is often employed in constructing high-rise buildings in urban areas. However, given the separation between panels that constitute the wall, slurry walls possess limited resistance to seismic loads in the longitudinal direction. As a solution, several studies have probed into the possibility of interconnecting slurry wall panels to augment their seismic performance. In this research, we developed and evaluated a method for linking slurry wall panels using mechanical joints, including concrete-confined steel pipes and headed bars, through mock-up tests. We also assessed the constructability of the suggested method and compared it with other analogous methods. Any challenges identified during the mock-up test were discussed to guide future research in resolving them. The results of this study aid in enhancing the seismic performance of slurry walls through the development of an interconnected panel method. Further research can build on these findings to address the identified issues and improve the efficacy and reliability of the proposed method.

최근 지진 발생의 빈도가 점진적으로 높아지고 있고 기초가 놓이는 지반의 특성 및 지층별 특성에 따른 지진 토압 연구결과가 활발해짐에 따라 지하구조물의 안전성 확보를 위한 내진설계가 의무화 되었다. 특히 초고층 건축물에서는 지상 구조물에 작용하는 횡력이 상대적으로 크므로 지하외벽의 역할이 기존의 토압에 대한 면외저항 외에도 지진하중, 지진토압, 정적토압에 의한 면내 방향의 전단벽 역할이 필수적이다. 슬러리월 공법은 벽체의 강성이 높아 다른 공법에 비해 안전하고 차수성이 우수하며 소음과 진동이 작기 때문에 도심지 대규모 초고층 현장 흙막이 공사에 자주 사용되고 있다. 하지만 슬러리월은 각기 패널로 분리되어 있어 면내 방향에 대해서는 벽체의 일체성이 확보되지 않는 구조형식이다. 그러한 기존의 슬러리월 공법을 이용하여 개개 패널로 전단력에 저항하면 슬러리월 단면이 지나치게 커지게 된다. 따라서 슬러리월 패널 간 일체성을 확보할 수 있는 전단보강 방법이 필요하며 이에 1차 패널과 2차 패널로 형성되는 슬러리월 시공절차를 고려하여 일부가 개방된 강재각관과 확대머리 철근으로 구성된 기계적 이음 방법을 개발하였다. 본 연구에서는 개발된 이음방법의 각 부위가 설계한 내력을 효과적으로 발휘할 수 있는지 그 타당성 및 시공성을 검증하기 위하여 현장 목업 실험을 실시하고 기존 유사공법들이 가지고 있는 단점을 얼마나 보완하며, 어떤 강점을 가지고 있는지도 또한 기술하고자 한다. 또 현장 목업 실험을 통해 도출된 여러 문제점을 지적하고 향후 문제점을 수정하여 더 나은 이음방법으로 발전하고자 연구를 진행하였다.

Keywords

References

  1. Architectureal Institute of Korea. Guidelines for Seismic Design of Building Substructures. Seoul (Korea): Architectureal Institute of Korea; 2020. 122 p.
  2. KDS 41 17 00. Seismic Design of Buildins. Sejong (Korea): Ministry of Land, Infrastructure and Transport . 2019. 122 p.
  3. Park SJ, Kim SY, Kim DY, Lim IS, Chun SC. Experimental evaluation of seismic mechanical splice for slurry wall joint (SMS) Consisting of Steel Tube and Headed Bars. Journal of the Korea Concrete Institute. 2022 Aug;34(4):441-51. https://doi.org/10.4334/jkci.2022.34.4.441