• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.5-15
• /
• 2021

교각기초 형식으로 적용되는 기초공법 중 하나는 단일형 현장타설말뚝이다. 이 말뚝에 대한 설계 시 주된 관심사항은 말뚝체에 작용하는 수평지지력 확보 여부이다. 현재 말뚝체의 강성증가를 위해 외부강관으로 말뚝체를 보강하여 말뚝의 수평지지력을 증가시키는 방법이 활용되고 있다. 그러나 지반조건에 따라 외부강관의 보강효과와 적정 강관보강 길이가 달라질 수 있음에도 이에 대한 연구가 미흡하여 현장에서는 대부분 말뚝체 전체를 외부강관으로 보강하고 있다. 그러나 시스템 내의 전체 말뚝길이를 외부강관으로 보강할 경우 공사 지연과 공사비의 증가로도 이어질 수 있다. 따라서 좀 더 효과적으로 외부강관을 활용하기 위해서는 외부 강관으로 보강된 말뚝체를 대상으로 말뚝의 수평지지특성을 평가하여 강관의 적정한 보강길이를 결정해야 한다. 이에 본 연구에서는 수치해석방법을 통해 각 조건별 외부강관의 보강길이를 적용한 단일형 현장타설말뚝의 말뚝체에 대한 지지특성을 평가하고, 이 해석결과를 바탕으로 외부강관의 적정 보강길이를 제안하였다. 본 연구결과, 단일형 현장타설말뚝의 말뚝체에 대한 수평지지력을 효과적으로 증가시키기 위해서는 강관의 보강길이가 말뚝의 휨거동 영향범위인 1/β의 2배를 적용해야 하는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제37권5호
• /
• pp.511-525
• /
• 2024

Micropiled raft has been used to support the existing and new structures or to provide the seismic reinforcement of foundation systems. Recently, research on micropile or micropiled raft has been actively conducted as the usage of micropile has increased, and the reinforcement effect of pile for the raft, the pile installation methods, and methods for calculating the bearing capacity of micropiled raft have been proposed. In addition, existing research results show that the behavior of this foundation system is different depending on the pile conditions and can be greatly influenced by the characteristics of the upper or lower ground depending on the conditions of pile. In other words, considering that the micropile is a friction pile, it can be predicted that the reinforcing effect of micropile for the raft and the bearing capacity of micropiled raft may depend on the cohesion of upper soil layer depending on the pile conditions. However, existing studies have limitations in that they were conducted without taking this into account. However, existing studies have limitations as they have been conducted without considering these characteristics. Accordingly, this study investigated the reinforcing effect of micropile and the bearing characteristics of micropiled raft by varying the cohesion of upper soil layer and the stiffness of pile which affect the behavior of micropiled raft. In this results, the reinforcing effect of micropile on the raft also increased as the cohesion of soil layer increased, but the reinforcing effect of pile was more effective in ground conditions with decreased the cohesion. In addition, the relationship between the axial stiffness of micropile and the bearing capacity of micropiled raft was found to be a logarithmic linear relationship. It was found that the reinforcing effect of micropile can increase the bearing capacity of raft by 1.33~ 3.72 times depending on the cohesion of soil layer and the rigidity of pile.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제35권1호
• /
• pp.17-30
• /
• 2019

본 연구는 3차원 수치해석을 통해 기존말뚝과 보강말뚝의 하중분담율(Load Distribution Ratio)과 근사적 해석 기법으로 보강말뚝의 축방향 강성(Axial Stiffness)을 산정하였다. 시공단계를 고려하여 말뚝기초의 LDR에 영향을 미치는 인자를 파악하기 위해서 1) 말뚝기초의 강성, 2) 말뚝기초의 선단지지조건, 3) 기초판 접촉효과, 4) 보강말뚝의 설치위치에 따라 해석을 수행하여 기존말뚝과 신설말뚝의 하중분담율 거동을 확인하였다. 또한 5) 기존말뚝의 축방향 강성($K_{ve}$)를 사용하여 말뚝지지 전면기초의 3차원 근사적 해석기법(YSPR)으로 보강말뚝의 직경에 따른 강성($K_{vr}$)을 산정하고, 장기간 사용으로 인한 경화를 고려하여 $K_{ve}$를 3단계로 나누어 감소시켜 보강말뚝의 강성 변화의 경향을 살펴보고, 신설 말뚝의 강성 산정방법을 제시하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제50권6호
• /
• pp.741-754
• /
• 2014

The conventional PHC pile-footing connection is the weak part because the surface area and stiffness are sharply changed. The Composite PHC pile reinforced with the transverse shear reinforcing bars and infilled-concrete, hereafter ICP pile, has been developed for improving the flexural and shear performance. This paper investigates the cyclic behavior and performance of the ICP pile-footing connection. To investigate the behavior of the connection, one PHC and two ICP specimens were manufactured and then a series of cyclic loading tests were performed. From the test results, it was found that the ICP pile-footing connection exhibited higher cyclic behavior and connection performance compared to the conventional PHC pile-footing connection in terms of ductility ratio, stiffness degradation and energy dissipation capacity.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제9권7호
• /
• pp.61-71
• /
• 2008

본 연구에서는 좁게 형성되는 프리캐스트 옹벽 배면에 상재하중을 재하 하였을 경우 마이크로파일의 수평저항 거동에 대한 설치 효율성을 규명하고자 하였다. 이를 확인하기 위한 수단으로 모형시험과 수치해석을 수행 하였다. 실내모형시험은 모형토조에 기초지반 조성 후 모형옹벽을 설치하였으며, 옹벽 배면에 상재하중을 재하 하여 마이크로파일의 설치간격 및 길이 등을 각각 변화시켜 수행하였다. 본 연구에서 보강된 마이크로파일이 프리캐스트 옹벽에 발생하는 수평방향 변형을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다. 마이크로파일의 간격을 좁게 설치하고 파일의 길이가 길어질수록 보강효율이 증가하는 경향을 보이며, 파일의 길이가 0.5H 설치간격은 7D에서 최적의 보강효율을 나타내는 것으로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제44권2호
• /
• pp.191-201
• /
• 2024

본 연구에서는 3차원 유한요소 해석을 이용하여 기존 건축물의 수직증축 리모델링을 위한 말뚝지지 조건에 따른 기존 및 보강말뚝의 거동에 대해 분석하였다. 수치해석에서 기존 및 보강말뚝 거동의 영향인자로는 캡지지 조건(군말뚝 기초, 말뚝지지 전면기초)과 기존말뚝의 선단근입조건(암반근입, 토사근입)을 고려하였다. 기존말뚝과 보강말뚝의 정량적 거동 분석을 위해 침하량, 하중분담률, 해석 단계에 따른 심도별 축력을 결과로 도출하였다. 분석 결과, 선재하공법 적용에 기인하여 보강말뚝에서 가장 큰 침하량이 발생한 것을 확인하였다. 특히 선단근입조건에 관계없이 군말뚝에서 큰 침하량이 발생하였다. 말뚝지지 전면기초에서는 기초판(Raft)의 영향으로 인해 침하량 및 기존말뚝과 보강말뚝의 하중분담률이 작아지는 것을 확인하였다. 심도별 축력 분포도에서는 군말뚝과 말뚝지지 전면기초 간의 축력 분포에 차이가 나타났으며, 이는 침하량과 하중분담률에 영향을 미치는 주요 요소로 작용하는 것으로 보인다. 수치해석 결과를 바탕으로 수직증축 리모델링을 위한 말뚝기초 설계에 있어서 캡지지 조건과 선단근입 조건을 고려해야 함을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.43-51
• /
• 2011

연약 점성토 지반에 성토를 할 경우 과도한 침하와 측방유동으로 인한 피해를 최소화하기 위해 토목섬유/성토지지말뚝공법이 주로 사용되고 있다. 본 공법은 연약지반 층을 관통하여 지지층에 관입시킴으로써 상재하중을 지지하게 하여 상재하중으로 인한 침하와 측방유동 발생을 최소화한다. 본 연구에서는 연약 점성토 지반에 설치된 토목섬유/성토지지말뚝공법의 보강효과를 정량적으로 검토함을 목적으로 하였다. 실내모형실험을 통하여 무보강 및 성토지지말뚝 보강의 경우에 대한 지반 거동을 재현하고 성토지지말뚝에 의한 측방유동 억지효과를 분석하였다. 이때 성토지지말뚝을 설치한 경우에 대해서는 상재하중의 크기를 다르게 설정하여 완속 재하와 급속 재하의 경우에 대한 측방유동의 억지효과를 분석하였다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제10권2호
• /
• pp.57-68
• /
• 1994

뿌리말뚝을 이용하여 기초 지반을 보강할 때 효과적인 배치 방법을 알기 위하여, 사질토 지반에서 R.H. Bassets와 N.C. Last가 제안한 보강패턴에 대하여, 말뚝 길이, 기초 길이 방향의 말뚝 간격과 말뚝 열의 수를 변화시키며 물리 모형 실험을 실시하였다. 모형 실험 결과에 의하면, 뿌리말뚝 길이와 기초 폭의 비($L_p/B_f$)가 5이상일 때 지지력은 거의 증가하지 않는다. 그리고 기초 길이 방향의 말뚝 간격이 작을수록 지반 보강 효과는 크지만, 기초 길이,방향의 말뚝 간격이 말뚝 직경의 약 6배일 때 말뚝 1개당 보강효과가 가장 좋았다. R.H. Bassett와 N.C.Last가 제안한 보강패턴에서 둘째열 말뚝의 보강 효과가 가장 우수하였으며, 가장 바깥 열의 말뚝은 보강 효과가 거의 없었다.

• 한국환경복원기술학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.23-30
• /
• 2002

In recently, using of steel reinforcements by reinforcing materials of the reinforced earth, micro-pile and root-pile etc,. is wide-spreading in the stabilizing control of cutting and embankment slopes, but the failure mechanism of reinforced earth as well as the effect of insert angles or types of reinforcement and others are not defined clearly. In this study, therefore heavy-duty direct shear tests were exercised on the reinforced soil and the non-reinforced soil, which was executed for research on the interaction of soil-reinforcement and theirs behavior. The hardness and softness and the standard sands were used for modeling of reinforced soil, the material constants for the computer simulation were estimated from the results of CD-Test. The effects of reinforcing and of friction increasing on the softness, area ratio of reinforcements is equal, were the better than them of the hardness, as well the reinforcing effects of shear strength without regard to the area ratio is much the same at $10^{\circ}$, insert angle of reinforced bar, differ from them of the existing study. Then, the results of numerical analysis showed that the behavior of reinforcements displayed bending resistance and shear resistance at $15^{\circ}$ and $30^{\circ}$, respectively. Also, the state of strain transfer was observed and the behavior of resistance mechanism on reinforcements presented almost the same them of landslides stabilizing pile.

• 대한건축학회논문집:구조계
• /
• 제35권3호
• /
• pp.19-25
• /
• 2019

The purpose of this study was to evaluate bending performance of concrete filled soldier pile for temporary retaining wall. Structural performance tests were conducted on total number of four specimens. Each specimen had a unique characteristics with combination of the following variables, existence of reinforcing bar and locations of reinforcing steel plates. The results of this study were as follows; concrete filled steel tubes with being reinforced bar and flange rather than non-bar showed better performance. Higher yield, tensile strength and sufficient plastic strain were archived and maximum moment observed in experiments exceeded theoretical maximum moment in both allowable stress design and limit state design at all specimens.