• KIEAE Journal
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• 제8권1호
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• pp.87-92
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• 2008

Sheathing work used for excavation in a crowded downtown is generally a temporary strut method using H-piles and sheathing wall includes lagging, CIP, SCW or slurry wall. A temporary strut serving the support for sheathing wall acts to resist the earth pressure, but it shall be removed when installing the underground structure members. A traditional temporary strut might cause the stress imbalance of the sheathing wall when it is demolished, resulting in time extension and the risk of collapse. A traditional temporary strut method thus needs to be improved for schedule and cost reduction, risk mitigation and for preparation for potential civic complaint. A permanent strut method doesn't require installing and demolishing the temporary structure that will lead to reducing the time and cost and the structural risk during the demolition process. And given the girder, the part of the underground structure, serves the role of strut, it can secure the wider interval compared to the traditional method, which enables to secure the wider space for the convenience of excavation as well as enhance the constructability and efficient site management. The thesis was intended to study the composite girder designed to use the strut as permanent structure so as to reduce the excavation and floor height.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.127-134
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• 2008

This study is to develop the structure analysis and optimization algorithm of the strut supported temporary structure for underground constructions. Developed algorithm performs the analysis and the optimization of each strut, wale, and H pile of temporary structures separately. The design variables of nonlinear optimization consist of the cross-sections of temporary structures such as strut, wale, and H pile and the solution of the nonlinear programming is searched using for the method of successive unconstranint minimization technique. The weight of the structure is used for the object function of nonlinear programming. the constraints are derived from the specification of the temporary structures as compressive axial, bending, shear, composite stress and serviceability. The structural analysis is performed based on the elastoplastic beam theory. This developed program can be used to evaluate the applicability, convergence, and effectiveness of the temporary structures.

• 기술발표회
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• 통권2006호
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• pp.35-44
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• 2006

Supporting method of a Temporary retaining wall for underground excavation project are adopted by systems of strut, anchor, nail, raker, etc. Strut system and Raker system of these methods are mostly used preloading jack to minimize deformations of retaining wall. We determinate efficient preloading to analysis these strut-preloadings, deformations of retaining wall, axial forces, and etc.. This study is analysed that preloading applied 0%, 10%, 20%, 30%, ...., 100% for strut and raker installed by CIP temporary retaining wall. This study results that adequate preloadings were determined to analysis correlations of preloading, deformations of wall, maximum bending moment, axial force of strut, and displacement of surrounding.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권9호
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• pp.35-50
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• 2023

본 논문은 흙막이 가시설의 내진설계 가이드라인을 작성하기 위한 기초 연구로서, 국내외에서 적용되고 있는 내진설계 기준과 등가정적해석을 위한 동적토압 산정 방법에 대해 문헌연구를 수행하였다. 그리고 2차원 유한차분해석 프로그램인 FLAC 2D를 이용하여 Semirigid pressure 방법, Wood 방법, Mononobe-Okabe 방법에 따라 등가정적해석을 수행하고, 벽체의 모멘트와 지보재 축력에 대한 해석 결과를 동해석 결과와 비교하여 등가정적해석의 적용성을 평가하였다. Semirigid 방법은 0.4%H 이하의 수평 변위가 발생하는 Stiff wall의 모멘트를 가장 합리적으로 예측하였다. 지보재의 축력은 구조물과 흙 사이의 동적인 상호작용을 고려할 수 없어 정확하게 예측하는 것이 어려웠으나, 안전측으로 보수적인 설계를 위한 예비검토에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.186-193
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• 2008

흙막이를 지지하는 버팀대를 가설재가 아닌 주(主)구조체로 이용하는 SPS(Strut as a Permanent System) 공법이 개발되어 최근 국내 공사현장에서 활발하게 활용되고 있다. 이 공법은 건축공사 현장에서 원가절감, 공기단축, 구조적 안정성 향상, 건설환경 개선 등 다양한 이점을 주는 반면 지하층고의 증가와 철골부위 내화피복을 추가로 수행하여야 하는 문제점이 있다. 지하층고의 증가는 흙막이 깊이 및 지하 최저부위 굴착량 증가의 문제점을 유발하고, 내화피복 공사는 공사환경을 열악하게 함은 물론 공사비 증대의 요인이 된다. 따라서 본 연구는 SPS 공법의 문제점을 개선한 모듈화된 철골철근 복합 구조시스템(modularized hybrid structure system)을 제안하는 것을 목적으로 한다. 제안된 공법은 구성원리와 함께 실험을 통하여 구조적 성능을 검증되고 다양한 공사조건을 만족시키는 시공성능이 분석된다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권2_2호
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• pp.361-374
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• 2020

Recently, small and medium-sized rahmen-type bridges have been developed as a technology that ensures the stability of structural behavior and the safety of use at the same time by using efficient and economical materials that make up the convergence section of reinforced bar, structural steel and concrete. This study is about a rahmen-type structure applied with the installation and dismantling of the strut. It improves the serviceability of the structure by forming multi-points and efficiently applies the convergence section of structural steel and concrete materials to the structural system changes to induce the displacement improvement effect additionally. By constructing mock-up models for the beam-column joint, the displacement was calculated and compared, and this was compared and analyzed by numerical analysis. The final displacement showed an improvement effect of 13.46% to 36.28% based on the vertical displacement of the existing structure without struts through the experiment of the mock-up models. As a result of analysis by numerical analysis method, the displacement improvement effect of 42.89% could be derived.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.5-19
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• 2017

국내 건축물 시공을 위한 지하 굴착은 안정성, 경제성 및 굴착 주변 여건 등을 고려하여 재래식 버팀대 공법(Strut, Ground Anchor)에서 점차 Top-Down 공법을 개량한 내부 영구 지지체 공법으로 변화하고 있다. 본 연구에서는 국내에서 범용적으로 사용되고 Top-Down 공법, New Top-Down 공법, S.P.S 공법, S.T.D 공법 및 B.R.D 공법 등 내부 영구 지지체 공법 현장을 선정하여 재래식 버팀대 공법과 공사비 및 공기를 비교 분석하였다. 또한 공사 중 흙막이 벽체의 계측 자료를 분석하여 흙막이 벽체의 안정성을 확인하였다. 그 결과 깊은 굴착 및 기반암층이 지표면으로부터 가까운 경우 영구 지지체 공법이 재래식 버팀대 공법보다 경제성과 시공성이 우수함을 알 수 있었다

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.9-21
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• 2020

본 연구에서는 사질토와 점성토가 혼재하는 해안 매립지반에서 조합형 Sheet Pile 공법의 설계법을 고찰하였고 지반 굴착시의 거동을 해석하였다. 조합형 Sheet Pile 공법의 형태(Built up, Interlocking, Welding) 및 해석방법(엄지말뚝법, 연속벽법)에 따라 흙막이 가시설의 예측 거동이 상이함을 탄소성 해석으로부터 확인하였다. Sheet Pile(측면말뚝) 부재력의 경우 연속벽체 해석법의 결과가 가장 보수적인 결과를 예측하였다. 조합형 Sheet Pile 공법의 최대 부재력을 토대로 각 부재별 응력비(발생/허용)를 분석하면 측면말뚝의 경우 휨, 버팀보의 경우 조합응력에서 최대값을 나타내었다. 유한요소해석결과 측면말뚝의 부재력은 단기 유효응력 해석 조건에서 가장 크게 나타난 반면, 버팀보의 압축력은 압밀 해석에서 크게 나타났다. 탄소성 해석과 유한요소해석 결과를 비교하면, 측면말뚝의 전단력과 버팀보의 축력은 탄소성 해석에서 크게 평가되었고, 측면말뚝의 휨은 유한요소해석의 단기 유효응력 조건에서 가장 큰 것으로 나타났다. 또한, 측면말뚝의 변위는 탄소성 해석보다는 유한요소해석에서 더 크게 예측되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.889-900
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• 2013

대형 구조물의 기초나 지중 구조물 시공을 위한 대규모 굴착 시 매우 큰 토압이 발생할 수 있다. 이러한 큰 토압을 지지하기 위해 기존에 사용되어 온 강재 버팀보를 적용할 경우 경제성 및 효율성이 저하될 우려가 있다. 이러한 점을 개선하기 위해 PCT(Precast Concrete Truss) 시스템을 고안하였으며 이에 대한 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 콘크리트 트러스 부재의 조립 및 해체를 용이하게 하기 위해 적절한 연결방법이 제안되었다. 이러한 연결부를 포함한 PCT 시스템의 내하력을 검증하기 위해 실대형 실험이 실시되었으며, 실험결과는 구조해석결과와도 비교되었다. PCT 버팀보를 모사한 시험체는 극한하중 도달 시까지 좌굴이 발생하지 않았으나, 연결 부재 상세에 대한 일부 개선점이 도출되었다. PCT 시스템은 대규모 굴착 시 기존의 강재 버팀보를 대체하는 가설구조물로서 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권11호
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• pp.37-45
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• 2010

본 연구에서는 서해안 ${\bigcirc}{\bigcirc}$지역에서 IPS 지지방식과 Strut 지지방식으로 시공한 현장의 계측에 의한 수평변위량을 수치해석상의 예측치와 비교하고, 실무에서 널리 사용되고 있는 탄소성보법 해석 프로그램(SUNEX, EXCAV)을 이용하여 해석치를 상호 비교분석 하였다. 또 최대수평변위에 대한 여러 제안값 중 점토지반에 적용한 제안값과 비교한 결과, IPS 지지 방식과 Strut지지방식에 의한 최대 수평변위는 IPS지보형식이 Strut지보형식보다 더 크게 발생하였으며, SUNEX 프로그램 해석치와 EXCAV 프로그램 해석치를 상대 비교했을 때 SUNEX 프로그램이 더 크게 해석되었지만, 점토층에서의 기존 제안값인 0.5%H 에는 더 근접하다는 결론을 얻었다. 이는 SUNEX 프로그램이 해석 시 지보형식이나 사용하는 부재 보다는 토질 정수 중 내부마찰각(${\Phi}$)에 의해 수평변위값이 영향을 받기 때문이라 판단된다. 즉 내부 마찰각이 큰 사질토 지반에서는 수평변위값이 작게 발생하고, 내부 마찰각이 작은 점성토 지반에서는 수평변위가 크게 해석되어 상호 비교 시 사질토 지반에서는 EXCAV가 크게 나타나고 점성토 지반에서 SUNEX가 크게 나타났다고 판단된다. 또한, 기존 제안 값 중 점성토에 적용한 0.5%H와 비교 시 현장계측치는 평균 141%, SUNEX로 예측한 결과치는 평균 78.1%, EXCAV로 예측한 결과치는 평균 18.1% 범주에 분포함을 확인하였다. 따라서, 흙막이 가시설 설계 시사용하고 있는 해석 프로그램으로 산정한 수평변위량이 실제 현장에서 계측한 변위량을 과소 예측하므로 지반거동을 모사하는데 주의를 요한다. 추후 보다 정밀한 유한요소해석 등을 통하여 실제 거동의 예측 가능성을 평가해야 할 것이다.