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[DFI] 현장타설말뚝 건전도 조사관련 기술기사

➲ DFI(Deep Foundation Institute)에서 발행하는 "Deep Foundation" 잡지에 수록된 현장타설말뚝의 건전도 평가관련 기술기사를 번역한 자료입니다.
저자는 Joram M. Amir이며 2019.5/6월호에 게제된 내용입니다.




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지하벽체에 작용하는 지진토압 산정

  🔍2019년 3월14일자로 국토교통부에서 제정된 건축물 내진설계기준(KSD 41 17 00 : 2019)에 의하면 건축물의 지하구조물에 대해서 지진토압이 반영된 내진설계를 수행하도록 규정되어 있다.  " ※ 건축물 내진설계기준(2019) 사이트 링크 "   동 기준의 "제14장 지하구조물의 내진설계" 항목에 대해서 상세히 살펴보자. "내진설계 대상 지하구조물 : 지하주차장, 지하역사 외"   내지설계 대상으로 정하는 지하구조물은 건축물로 분류된 구조물(단독 지하주차장, 지하역사, 지하도 상가 등)과 건축물의 지상층과 연결되어 있는 지하구조물(공동주택의 지하주차장 등)으로 규정하고 있다(14.1 일반사항). "기반암, 평지에서 5m이내의 지하구조물은 지진토압 미고려"   지진토압은 지표면으로부터 기반암(지층의 전단파속도 Vs=760m/s)사이의 토사의 운동을 고려하여 계산한다. 기반암은 지하구조물에 지진토압을 유발하지 않는 것으로 가정한다.  또한, 평지 또는 평지에 가까운 대지에 건설되는 경우, 지표면으로부터 지하구조의 최하층바닥의 상면까지의 깊이가 5.0m 이내인 경우에는 지진토압의 영향을 고려할 필요가 없다(해설 14.5.2, pp.103)    현재 건축구조사에서 일반적으로 수행하는 지진토압산정방식은 응답변위법과 이중코사인법에 의한 지중변위를 통해서 설계지진토압을 산정하고 있다. 여기서, 지진토압에 대한 기본입력 변수는 토목과 건축분야가 동일하나, 지반반력계수에 대한 계산 방식에서는 차이가 존재한다. [그림] 지진토압관련 입력변수 예시 "지반반력계수 산정방식에서 건축과 토목에서 차이 존재함"   일반적으로 토목분야에서는 지반반력계수를 계산식에 의해서 심도별로 산정하고 있다. 성능수준별(기능수행수준, 붕괴방지수준) 계수를 반영하여 전단파속도를 변화하고, 심도별 동탄성계수(Ed)와 벽체높이(Bv)를 활용하여 계산한다. [그림]토목분야 지반반력계수 산정식   그러나,...

설계방법별 PHC 말뚝과 기초 결합부의 지압응력 결과 차이

   PHC 말뚝과 기초콘크리트와의 결합방식은 흔히 토목관점에서는 강결합과 힌지결합으로 구분되며, 토목구조물에서 대부분 강결합에 의한 방식을 적용하고 있다. 반면에 건축(주택) 구조물에서는 강결합보다는 강결합과 힌지결합의 중간형태를 보이고 있다.    이렇다보니 결합부의 안정검토시 토목관점과 건축관점에서 다소 차이를 보이고 있는게 현실이며, 이중 기초 "콘크리트 압축지압응력" 검토에 대해서 차이점을 정리해보기로 한다.  여기서 설계방식은 강결합의 B방법을 기준으로 한다.    하기와 같이 토목관점에서는 말뚝과 콘크리트리의 압축지압응력 검토시 허용응력 설계개념으로 접근하고 있으며, 건축분야에서는 이러한 방식 이외에 기둥부재의 지압응력에 대한 강도설계 방식으로 접근하고 있음. "말뚝 설계하중대비 요구 기초콘크리트 강도가 달라질 수 있음"    2가지 관점에서 압축지압응력을 검토한 결과, 말뚝 설계하중을 만족하는 요구 기초 콘크리트의 강도가 2가지 기준에서 상이함을 알 수 있다.      최근 활용도가 높은 초고강도 PHC파일의 높은 설계하중을 적용하는 경우를 예를 들어보자.  D600규격에 2,300kN설계하중을 적용할 경우, 지압응력을 만족하는 기초 콘크리트 압축강도는 토목기준에서는 30MPa가 요구되고, 건축기준에서는 24MPa가 요구된다.    어느 기준을 적용하는야에 따라서 설계 안정성 및 기초 공사비에 영향을 미치고 있기 때문에 건축구조 또는 토목구조 전문가에 의한 판단이 필요할 것으로 사료된다. [참고문헌] 1) 건축구조물 말뚝머리 접합부의 보강상세에 관한 연구, LH, 2010 2) 기성말뚝 두부보강 품질기준 연구, 한국도로공사, 2014 3) 도로교설계기준해설, 2008