• 제목/요약/키워드: end bearing

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사질토 지반에 설치된 버킷기초의 수직 하중전이 특성 (Vertical Load Transfer Mechanism of Bucket Foundation in Sand)

  • 박정선;박두희;윤세웅;장화섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권7호
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    • pp.29-39
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    • 2015
  • 버킷기초에 작용하는 수직하중의 일부는 내부 흙을 통해 저면으로 나머지는 스커트 외주면과 지반 사이로 전달된다. 사질토 지반에 설치된 버킷기초의 설계를 위해서는 수직 하중전이 특성을 명확하게 규명해야 하나 아직 이에 대한 연구가 수행되지 않았다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 유한요소해석을 수행하여 사질토 지반에 설치된 버킷기초의 수직하중에 대한 지반의 응답을 계산하였다. 극한 상태에서 버킷기초의 선단지지력은 얕은기초의 지지력보다 크며 주면마찰력은 말뚝의 설계식에 비하여 작은 것으로 나타났다. 선단지지력은 스커트 외주면에 작용하는 전단응력이 파괴면을 아래로 밀어내어 파괴면이 확장되기 때문에 얕은기초에 비하여 큰 것으로 분석되었다. 반면 주면마찰력은 침하가 진행되면서 버킷기초 하부의 흙이 수평방향으로 밀려 이동하면서 스커트에 작용하는 수평응력이 감소하기 때문에 작은 것으로 나타났다. 버킷기초의 극한지지력은 얕은기초의 선단지지력과 주면마찰력 설계식을 합한 값보다 큰 것으로 계산되었다. 이는 주면마찰력은 설계식보다 작지만 크기가 선단지지력에 비하여 매우 작아 지지력에 큰 영향을 미치지 않는 반면 선단지지력은 주면마찰력에 비하여 증가폭이 크기 때문이다.

풍화된 암반에 근입된 현장타설말뚝의 선단지지거동 (End Bearing Behavior of Drilled Shafts in Weathered Rock)

  • 권오성;김명모
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4C호
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    • pp.197-203
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    • 2008
  • 풍화된 암반에 근입된 말뚝의 선단지지거동은 신선암의 강도보다는 절리를 포함한 암반 상태에 의존한다. 본 연구에서는 암반상태가 말뚝의 선단지지력에 미치는 영향을 알아보기 위해 먼저 총 4부지의 암반에 근입된 13본의 현장타설콘크리트 말뚝에 대한 재하시험, 그리고 재하시험 부지의 지반조사 자료를 포함하는 데이터베이스를 구축하고, 말뚝선단부의 거동과 암반물성치의 상관관계를 분석하였다. 선단지반반력계수와 암반물성치의 상관관계 분석 결과 암석의 일축압축강도와 지반반력계수 사이에는 일관된 상관관계를 찾을 수 없었으나, 암반의 상태를 나타내는 물성치인 $E_m$, $E_{ur}$, RMR, 그리고 RQD 등과 지반반력계수의 상관계수는 대부분 0.7 이상으로 매우 뛰어난 상관성을 보였다. 또한, 기존의 방법으로 추정한 선단지지력과 실측 선단지지력의 비교를 통해 기존 방법의 적용성을 검증하였다.

실트지반에 타입된 말뚝의 지지력 증가효과 (The Effect of Bearing Capacity Increasement for Driven Pile in Silt)

  • 여병철;오세욱;배우석;안병철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.19-26
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    • 2003
  • 최근 연약지반상의 말뚝기초설계에 있어서 경시효과는 말뚝의 지지력 특성을 나타내는 중요한 요소 중의 하나로 인식되고 있다. 본 논문에서는 이러한 지지력 증가효과를 연구하기 위해 두 곳의 현장에서 13개의 말뚝에 대해, 항타시 EOID(초기 동재하시험)을 실시한 후 일정한 시간이 경과한 다음 재항타시험을 수행하였다. 느슨한 실트지반에 H말뚝, 강관말뚝, PHC말뚝을 항타에 의해 설치하고 9일 후 재항타 한 결과 H말뚝, 강관말뚝의 경우 지지력이 증가된 반면, PHC말뚝은 지지력의 증가가 거의 없는 것으로 나타났다. 7일 후 재항타시험을 수행한 결과 단단한 실트지반의 경우 H말뚝과 강관말뚝은 지지력이 1.17배 증가하였다. 그러나 PHC말뚝의 경우 6일 후 수행한 제 1차 재항타시험에서는 지지력이 감소하였다가, 13일 후 수행한 3차 재항타시험에서는 지지력이 1.38배 정도 증가하는 것으로 나타났다.

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공기베어링주축의 고속밀링에서 최전오차의 영향 (Effects on the Rotational Error Motion of Air Bearing Spindle in High Speed Milling)

  • 안선일
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1999년도 추계학술대회 논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.227-230
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    • 1999
  • In this paper, the machining characteristics of high speed ball end milling affected by the rotational error of high speed spindle using air bearing are investigated. The error motions of a spindle have generally influenced on the surface roughness, the form accuracy, the tool life, etc. in end milling. Experiments are carried out over a wide range of rotational speeds(10,000-50,000rpm). The rotational errors of the spindle are measured by the gap sensor mounted on the spindle shaft at various cutting speeds. The relations between the surface roughness and the spindle error motion are presented. Results show that the rotational accuracy of the spindle directly affects the surface roughness of the machined surface.

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연속오일공급 형태의 크랭크샤프트 베어링 설계 (Crankshaft Bearing Design Adapting Continuous Oil Supply System)

  • 윤정의
    • Tribology and Lubricants
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    • 제20권2호
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    • pp.84-90
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    • 2004
  • It is very important to improve the durability and reliability of crankshaft because of conflicting demands for lower fuel consumption and higher power output. In this study, for the crankshaft bearing design, analyses were conducted to determine the lubrication characteristics such as oil flow rate, minimum oil film thickness, friction force and increase of oil temperature at main bearing and connecting rod bearing. Additionally, supplied oil pressure and temperature effects on the bearings were simulated to figure out lubrication characteristics on the bearings. Finally the effects of increasing the bearing width and clearance were introduced on the lubrication characteristics.

유압모터 구면 정압베어링의 마찰특성에 관한 연구 (The study on the friction characteristics of spherical hydrostatic bearing for hydraulic piston motor)

  • 함영복;최영호;김성동
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.647-650
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    • 2001
  • In case of bent axis type axial piston hydraulic pump or motor, hydrostatic bearing used to achieve the lubrication effect on the mechanical sliding contact areas between the following pairs ; piston shoe and swash plate, valve plate and cylinder block, piston and cylinder block, etc. In this research, we designed two pairs of spherical ball joint in witch connecting rod piston end. The one is not hydrostatic bearing, the other is designed with spherical hydrostatic bearing in point of view minimum pumping power loss. By varying supply pressure on the piston, we can know that it is possible to reduce the friction torque by using hydrostatic bearing designed one. Finally, by comparing the results of driving torque between the two models, it was verified that the spherical hydrostatic bearing is well designed.

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PHC 매입말뚝의 설계효율과 지지력 특성 사례분석 (Case Study on Design Efficiency and Bearing Capacity Characteristics of Bored PHC Piles)

  • 윤중만;여규권;김홍연;최용규
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.45-53
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    • 2019
  • 본 연구에서는 건축기초에 적용된 매입 PHC말뚝의 설계사례를 분석하였다. 전반적인 말뚝길이는 최대 35m 이내에서 다양하나, 지지층 조건에 따른 평균 길이는 17.0~18.9m로 큰 차이가 없었다. 지지층 소켓길이는 전체의 약 58%가 시방기준 최소길이인 1m에 따라 설계되었고, 최대 5m까지 설계되었다. 설계효율은 그 편차가 매우 크나 평균 약 70%로서 통상 알려진 범위와 일치하였다. 설계효율이 낮은 용도는 주로 설계하중이 적은 저층건물이나 놀이기구 기초 등으로 나타났다. 풍화암 지지층에서 설계하중은 설계를 지배하는 지반 허용지지력의 65~97%, 허용지지력에 대한 말뚝 허용축하중의 비는 36~115%로 광범위하게 분포하므로 설계효율과 함께 최적화 노력이 요구된다. 반면, 연 경암 지지층의 허용지지력은 대부분 말뚝 허용축하중의 90% 내외로 매우 균등했다. 설계 허용지지력은 선단지지력이 평균 75% 이상을 차지하였으나, 현장재하시험 연구결과를 보면 초기항타 조건에서는 선단지지력이 지배적이며, 재항타 조건에서는 선단지지력이 최소 25%에 불과한 경우도 있었다. 따라서, 설계시 산정된 허용지지력은 시공 초기조건만을 반영하는 것이며, 시간이 경과할수록 말뚝 주면부로의 하중전이가 증가하고, 일부는 시험시 타격에너지 부족으로 선단지지력의 확인이 이루어지지 못한다고 볼 수 있다. 균질한 지반으로 가정했을 때 근입비가 증가할수록 허용축하중이 감소하는 경향이 있었고, 이와 유사하게 지반의 허용지지력도 감소하는 경향을 보여, 큰 설계하중으로 초고강도 말뚝을 적용할 경우 지반의 지지력을 최대한 활용할 수 있음을 알 수 있었다.

Shaft resistance of bored cast-in-place concrete piles in oil sand - Case study

  • Barr, L.;Wong, R.C.K.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제5권2호
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    • pp.119-142
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    • 2013
  • Pile load tests using Osterberg cells (O-cell) were conducted on cast-in-place concrete piles founded in oil sand fill and in situ oil sand at an industrial plant site in Fort McMurray, Alberta, Canada. Interpreted pile test results show that very high pile shaft resistance (with the Bjerrum-Burland or Beta coefficient of 2.5-4.5) against oil sand could be mobilized at small relative displacements of 2-3% of shaft diameter. Finite element simulations based on linear elastic and elasto-plastic models for oil sand materials were used to analyze the pile load test measurements. Two constitutive models yield comparable top-down load versus pile head displacement curves, but very different behaviour in mobilization of pile shaft and end bearing resistances. The elasto-plastic model produces more consistent matching in both pile shaft and end bearing resistances whereas the linear elastic under- and over-predicts the shaft and end bearing resistances, respectively. The mobilization of high shaft resistance in oil sand under pile load is attributed to the very dense and interlocked structure of oil sand which results in high matrix stiffness, high friction angle, and high shear dilation.

Physical and numerical modeling of drag load development on a model end-bearing pile

  • Shen, R.F.;Leung, C.F.;Chow, Y.K.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제5권3호
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    • pp.195-221
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    • 2013
  • A centrifuge model study is carried out to investigate the behavior of pile subject to negative skin friction induced by pile installation, ground water drawdown and surcharge loading. A single end-bearing pile is examined as the induced negative skin friction would induce the most severe stress on the pile structural material as compared to friction piles. In addition, the behavior of the pile under simultaneous negative skin friction and dead/live loads is examined. To facilitate detailed interpretations of the test results, the model setup is extensively instrumented and involves elaborate test control schemes. To further examine the phenomenon of negative skin friction on an end-bearing pile, finite element analyses were conducted. The numerical analysis is first validated against the centrifuge test data and subsequently extended to examine the effects of pile slenderness ratio, surcharge intensity and pile-soil stiffness ratio on the degree of mobilization of negative skin friction induced on the pile. Finally experimental and numerical studies are conducted to examine the effect of applied transient live load on pile subject to negative skin friction.

삼축압축시험을 통한 암반에 근입된 현장타설말뚝의 선단 하중전이곡선 산정 (Evaluation of the q-w Curve on Rock-Socketed Drilled Shafts by Triaxial Compression Tests)

  • 김태형;김용민;정상섬
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.455-465
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    • 2008
  • In this study, the load distribution and deformation of rock-socketed drilled shafts subjected to axial load are investigated based on small scale model tests. In order to analyze the effects of major influencing factors of end bearing capacity, Hoek-cell triaxial tests were performed. From the test results, it was found that the initial slope of end bearing load transfer (q-w) curve was highly dependent on rock mass modulus and pile diameter, while the ultimate unit toe resistance ($q_{max}$) was influenced by rock mass modulus and the spacing of discontinuities. End bearing load transfer function of drilled shafts socketed in rock was proposed based on the Hoek-cell triaxial test results and the field loading tests which were performed on granite and gneiss in South Korea. Through the comparison with pile load tests, it is found that the load-transfer curve by the present study is in good agreement with the general trend observed by field loading tests, and thus represents a significant improvement in the prediction of load transfer of drilled shaft.

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