기존건물의 수직증축시, 추가되는 증축하중을 지지하기 위해서 기초를 보강하는 것은 필수적이다. 일반적으로 기초의 지지력을 증대시키고 침하를 감소시키기 위하여 마이크로파일공법이 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 기존의 마이크로파일에 전단키가 추가된 새로운 형식의 파형마이크로파일을 활용하여 연구를 수행하였다. 유한요소해석법(FEM)을 통해 기초보강시 파형마이크로파일의 하중침하거동과 하중분담율을 평가하였으며, 3가지 길이 다른 일반적인 마이크로파일들의 지지거동과 비교를 통해 보강효과를 확인하였다. 해석 결과, 파형마이크로파일의 지지력과 축강성이 일반 마이크로파일보다 크게 나타났으며, 이는 파형 마이크로파일의 전단키에 의한 효과인 것으로 판단된다. 또한, 수직증축 리모델링 시, 기존하중 대비 20 %의 증축하중이 재하될 때, 파형마이크로파일의 하중분담율이 동일한 길이의 일반 마이크로파일에 비해 약 40 % 증가하였으며, 보강효과는 길이 1~1.5배의 일반적인 마이크로파일보다 우수한 것으로 나타냈다.
Arched Corrugated Steel Roof (ACSR) is a kind of thin-walled steel shell, composing of arched panels with transverse small corrugations. Four full-scale W666 ACSR samples with 18m and 30m span were tested under full and half span static vertical uniform loads. Displacement, bearing capacities and failure modes of the four samples were measured. The web and bottom flange in ACSR with transverse small corrugations are simplified to anisotropic curved plates, and the equivalent tensile modulus, shear modulus and Poisson's ratio of 18m span ACSR were measured. Two 18 m-span W666 ACSR samples were analyzed with the Finite Element Analysis program ABAQUS. Base on the tests, the limit bearing capacity of ACSR is low, and for half span loading, it is 74-75% compared with the full span loading. When the testing load approached to the limit value, the bottom flange at the sample's bulge place locally buckled first, and then the whole arched roof collapsed suddenly. If the vertical loads apply along the full span, the deformation shape is symmetric, but the overall failure mode is asymmetric. For half span vertical loading, the deformation shape and the overall failure mode of the structure are asymmetric. The ACSR displacement under the vertical loads is large and the structural stiffness is low. There is a little difference between the FEM analysis results and testing data, showing the simplify method of small corrugations in ACSR and the building techniques of FEM models are rational and useful.
모래지반에서 모형강널말뚝의 수직하중에 대한 거동을 알아보기 위하여 말뚝단면적이 동일하고 플랜지의 개구정도가 각기 다른 5개의 모형말뚝을 제작하였으며, 각 말뚝에 대해 상대밀도, 하중작용방향(압축, 인발)을 달리하여 토조내에서 실내 모형말뚝시험을 수행하였다. 동일한 말뚝에 대해 인발하중을 받는 경우보다 압축하중을 받는 경우가 극한지지력에 있어 100%가량 크며, 상대밀도가 조밀할수록 그 차이는 더욱 증가하였다. 인발재하시험에서 극한지지력과 극한상태의 침하량은 상대밀도가 증가함에 따라 증가하였으며, 동일한 지반조건하에서 개구정도의 변화에 따른 극한지지력과 침하량은 일정한 범위내에 존재하였다. 압축하중조건하에서 극한지지력은 개구정도가 30$^{\circ}$이내에 있을 경우 가장 크게 나타났으며, 상대밀도가 커질수록 이러한 경향이 뚜렷하게 나타났다. 단면의 변화에 따른 극한하중 변화는 하중분포의 해석결과 부분폐색효과에 기인된 것으로 생각된다.
Current design of pile group is based on the estimation of the overall bearing capacity of a pile group from that of a single pile using a group efficiency. However, the behaviors of a pile group are influenced by various factors such as method of pile installation, pile-soil-pile interaction, cap-soil-pile interaction, etc. Thus it is practically impossible to take into account these factors reasonably with the only group efficiency, In this paper, a new method for the design of pile groups is proposed, where the significant factors affecting the behavior of a pile group are considered separately by adopting several efficiencies. Furthermore, in the proposed method, the load transfer characteristics of piles and the difference of pile behaviors with respect to the pile locations in group can be taken into account. The efficiencies for the method are determined using the settlement failure criterion, which is consistent with the concept of allowable settlement for structures. The efficiencies calculated from the results of existing model tests are presented, and the bearing capacity of a pile group in the other model test is calculated and compared with that from the test result, to verify the validity of the proposed method.
대나무의 휨 강성이 지지력 증대에 미치는 영향을 평가하기 위해서는 대나무 망 구조체의 역학적 특성에 대한 시험이 필요하나, 현재까지 이러한 시험을 실시할 수 있는 장치는 개발되어 있지 않은 상태이다. 이에 본 연구를 통하여 대나무 망 구조체의 응력-변위 거동특성을 시험할 수 있는 장치를 개발하였으며, 대나무 망 구조제의 역학적 특성시험과 장비별 접지압과의 비교를 통해 대나무 망으로 보강한 지반에서 시공중 변위가 고려된 최소 복토두께 산정에 대하여 분석하였다.
To study the effect of the macroscopic TVLEM(Three Vertical Line Element Model) which is developed in 2D, a bearing wall system is selected and 2D and 3D pushover analyses are carried out. In 2D model, the participating width of a flage wall to lateral resistance is modelled based on Paulay's effective width. From the comparisons of roof displacements, 2D model which uses the effective width of flange wall has better prediction and less analysis time than 3D model which has intrinsically the full width of the flange that causes higher stiffness and strength and shorter deformation capacity than 2D model.
Shear walls have high stiffness and strength; however, they lack energy dissipation and repairability. In this study, an innovative slotted shear wall featuring vertical slots and steel energy dissipation connectors was developed. The ductility and energy dissipation of the shear wall were improved, while sufficient bearing capacity and structural stiffness were retained. Furthermore, the slotted shear wall does not support vertical forces, and thus it does not have to be arranged continuously along the height of the structure, leading to a much free arrangement of the shear wall. A frame-slotted shear wall structure that combines the conventional frame structure and the innovative shear wall was developed. To investigate the ductility and hysteretic behavior of the slotted shear wall, finite element models of two walls with different steel connectors were built, and pushover and quasi-static analyses were conducted. Numerical analysis results indicated that the deformability and energy dissipation were guaranteed only if the steel connectors yielded before plastic hinges in the wall limbs were formed. Finally, a modified D-value method was proposed to estimate the bearing capacity and stiffness of the slotted shear wall. In this method, the wall limbs are analogous to columns and the connectors are analogous to beams. Results obtained from the modified D-value method were compared with those obtained from the finite element analysis. It was found that the internal force and stiffness estimated with the modified D-value method agreed well with those obtained from the finite element analysis.
지반조건과 말뚝의 테이퍼각도가 태야퍼말뚝의 지지력에 미치는 영향을 조사하기 위해서 원통형말뚝과 테이퍼각도가 다른 두 개의 메이퍼딸뚝을 이용해서 모형말뚝재하시험을 수행하였다. 시험결과에 띠르면 지반의 평균응력과 상대밀도가 커지면 테이퍼말뚝의 단위 선단지지력은 증가하였고, 말뚝의 테이퍼각도가 커집에 따라 느슨한 지반에서는 단위 선단지지력은 증가하였으나 조밀한 지반에서는 단위 선단지지력이 반대로 감소하였다. 그리고 테이퍼말뚝의 단위 주면마찰력은 지반의 수평 및 연직응력과 상대밀도, 말뚝의 테이퍼각도가 커짐에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 모형말뚝재하시험의 결과에 근거해서 형상계수를 표함한 테이퍼말뚝의 지지력 산정식을 제안하였고, 이 제안식에서는 지반조건과 테이퍼각도가 말뚝의 지지력에 미치는 영향이 고려되였다. 제안한 지지력 산정식에 대한 정확도를 검증하기 위해서 점토질 모래지반에 설치된 중간규모의 원통형말뚝과 테이퍼말뚝에 대한 현장재하시험이 실시되었고, 이때 측정된 지지력이 제안식에서 얻은 예측치와 비교되었다. 그 결과 제안된 지지력 산정식은 테이퍼말뚝의 지지력을 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.
There are many demands for vertical extension construction method in domestic large cities. In this paper, we analyzed and presented the results of examining the cases of ground floor extension and basement extension using the jack pile method. Since the Jack Pile method presses in all the piles without excavating the ground, the bearing capacity of the all the piles can be checked. It was investigated as a safe construction method unlike other small-diameter pile construction methods during underground extension.
Kun Zhang;Kaiqiang Wang;Di Li;Qing Sun;Zhen Ye;Wei Liu
국제초고층학회논문집
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제11권2호
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pp.137-144
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2022
As one of the most important vertical transportation equipment in super high-rise buildings, the construction elevator directly affects the project period, cost, and effectiveness. The paper proposes a new construction elevator with single-guide rail and multi-cages. It can solve the problems of single construction elevator capacity shortage and efficacy decrease with height reduction, the occupancy of plan and elevation position of multiple construction elevators, and extension of total construction period by cycling operation of multi-cages on a single-guide rail. The paper focuses on the design and research of the main components of the equipment, such as the rotating guide rail mechanism, vertical bearing mast tie system, segmented electrical power supply system, group control scheduling system, and safety anti-collision system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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