A Study on Field Application of a Deformable Rod Sensor to Large Diameter Drilled Shafts

In the conventional load transfer analysis for a steel pipe drilled shaft, it was assumed that the concrete's strain is the same as the measured steel's strain and the elastic modulus of the steel and the concrete calculated by the formular as prescribed by specification is used in the calculation of pile axial load. But, the pile axial load calculation by conventional method differed to some extent from the actual pile load. So, the behavior of a steel pipe drilled shaft could not be analyzed exactly. Thus, the necessity to measure the strain for each pile component was proposed. In this study, a new approach for load transfer measurement of large diameter drilled shafts was suggested ; the strain of each pile component(i. e., steel and concrete) was measured by DRS(Deformable Rod Sensor), the elastic modulus was determined by the uniaxial compression test for concrete specimens made at test site and a value of elastic modulus was evaluated as average tangential modulus corresponding to the stress level of the (0.2-0.6)$f_{ck}$. Field application was confirmed by the results of load transfer measurement tests for 3 drilled shafts. The errors for calculated pile head load were -11 ∼16% and 3.4% separately.

대구경 현장타설말뚝에 대한 변형봉 센서의 현장적용성에 관한 연구

강관 내부 속채움한 현장타설말뚝에 대한 기존의 하중전이 측정에서는 강관의 변형률만 측정하고 콘크리트의 변형률은 강관과 동일하다고 가정하였으며, 시방서에 규정한 방법으로 구한 강관과 콘크리트의 탄성계수를 이용하여 말뚝 구성부재의 응력 및 축하중을 산정하였다. 그러나 강관의 변형률만 측정하여 강관과 콘크리트가 완전합성 거동하는 것으로 산정한 축하중은 실제 하중값과 상당한 차이를 보이고 있어 강관 내부 속채움한 현장타설말뚝의 거동을 정확히 분석할 수 없었다. 본 연구에서는 현장에서 제작한 콘크리트 공시체의 압축강도 시험을 통하여 탄성계수를 구하고 강재와 콘크리트의 변형률을 각각 측정할 수 있는 변형봉 센서를 이용하여 새로운 말뚝축하중 측정 방법을 제안하였다. 변형봉 센서를 사용하여 말뚝축하중을 산정할 경우 콘크리트의 탄성계수는 현장에서 제작한 콘크리트 공시체의 압축강도 시험에서 구하였으며, (0.2-0.6)$f_{ck}$의 응력 범위에 해당하는 평균접선기울기를 탄성계수로 사용하였다. 세 개의 현장타설말뚝에 대해 수행된 하중전이 측정 실험 결과를 이용하여 현장 적용성을 확인하였다. 변형봉 센서의 적용성은 대구경 현장타설말뚝에 대한 축하중 분포도를 통하여 확인하였는데, 말뚝머리에서 계산된 하중은 강관 내부속채움한 현장타설말뚝의 경우 실제작용하중에 비하여 -11∼-16% 오차를 나타내었으며, 현장타설 철근콘크리트말뚝의 경우 3.4% 오차를 나타내었다.