μ€μμ²
(Sang-Chun Yoon)
1iD
μ΅μ§μ°
(Jin-Woo Choi)
2iD
κΉμ±μΌ
(Sung-Il Kim)
3iD
κΉμ ν¬
(Sun-Hee Kim)
4β iD
-
κ°μ²λνκ΅ κ±΄μΆκ³΅νκ³Ό λΆκ΅μ
(Associate Professor, Department of Architectural Engineering, Gachon University, Seongnam
13120, Rep. of Korea)
-
μμ΄μμ€μ΄μμ¨ νμ₯
(Manager, Department of R&D, ISIS E&C Co., Ltd., Seoul 07236, Rep. of Korea)
-
μμ€μ€μ¨μ°μ
μ무μ΄μ¬
(Executive Director, Technical Research Center, S&C Industry Co., Ltd., Seoul 05854,
Rep. of Korea)
-
κ°μ²λνκ΅ κ±΄μΆκ³΅νκ³Ό μ‘°κ΅μ
(Assistant Professor, Department of Architectural Engineering, Gachon University, Seongnam
13120, Rep. of Korea)
Copyright Β© Korea Concrete Institute(KCI)
ν€μλ
ν©μ±ν μκ΅, μ½ν, μμΆκ°λμ€ν, ν¨κ°λμ€ν, ꡬ쑰μ μμ μ±
Key words
composite pier, coping, compressive strength test, flexural strength test, structural safety
1. μ λ‘
μκ΅λ μ λ°μ λΆλ μ μμ μ©μ΄νκ² νλ ꡬ쑰물μ΄λ©°(Park et al. 2009) νλΆλ μ¬λ¬ κ°μ μ§ν λλ μ¬νμ λ§λμΌλ‘ ꡬμ±λμ΄ μμΌλ©°,
μλΆ μ¬λλΈ(slab)μ μΌμ²΄νν ννμ νλ§μμ€ κ΅¬μ‘°λ¬Όμ΄λ€(Park and Kim 2008).
μκ΅μ λν μ¬νμ μκ΅¬κ° μ¦κ°ν¨μ λ°λΌ μκ³΅μ‘°κ±΄μ΄ μνΈν ν λ΄(on-shore)μλ§ μκ΅λ₯Ό μ곡νλ κΈ°μ‘΄ λ°©μκ³Όλ ν΄μμμ λͺ¨λ μ ν©μ νλ λ±μ
λ€μν μ곡쑰건μ λν μ μ©μ¬λ‘κ° μ¦κ°νκ³ μμΌλ©°, μμλ ₯ λ± κΈ°μ‘΄ μκ΅μμ μ€κ³μ λ°μνμ§ μλ νμ€μ λν κ²ν κ° μ΄λ£¨μ΄μ§κ³ (Park et al.
2009) κ·Έμ λ°λΌ μκ΅μ ꡬ쑰 μμ μ±μ λν κ΄μ¬μ΄ μ¦κ°νκ³ μλ€.
κ΅λ΄μμλ μν΄ μ°μμμ 쑰립μ 보λμκ΅λ₯Ό μ€μΉνκΈ° μν΄ μ΅μ νλ μ€κ³λ¨λ©΄κ³Ό ꡬ쑰ν΄μμ μ μνλ μ°κ΅¬λ₯Ό μ§ν(Yoo et al. 2011)νμκ³ λ§λμ§μ§ν
쑰립μ μκ΅μ μ곡 μ ꡬ쑰물μ ν¨, λΉνλ¦Όμ λν ꡬ쑰 μμ μ± κ²ν λ₯Ό μννμλ€(Ham et al. 2013). ν΄μμ μ€μΉνλ μκ΅μ νΉμ±μ λΆμμ
κ°ν μνΌ μ½ν¬λ¦¬νΈ(super concrete)λ₯Ό κ°λ°νμ¬ μκ΅μ νμ€λ₯λ ₯ μ€νμ μννμκ³ (Yoon et al. 2016), Choi λ±μ λΆμκ΅μ
μ±λ₯νκ°λ₯Ό νκΈ° μν΄ μνΌ μ½ν¬λ¦¬νΈλ‘ μΆμ μ€ν체λ₯Ό μ μνμ¬ λ°λ₯νμ μμΆκ°λμ€νμ μννμλ€(Choi et al. 2017). λν, ν°ν°ν μ΄λν
λΆμ 체μ ν΄μ λΆλμ λν μ°κ΅¬λ νλ°ν μ§νλκ³ μλ€(Lee et al. 2016).
κ΅μΈμμλ μ΄λ―Έ μΌλ³Έμμλ ν΄μμμ μ°μμ μΌλ‘ λΆμ²΄ ꡬ쑰물μ μ ν©νμ¬ μ΄λν λΆμ μ ν΄μ ꡬ쑰물μ μ곡νλ λ©κ°νλ‘νΈνλ‘μ νΈ(mega-float project)λ₯Ό
μννμκ³ , λ―Έκ΅ ONR(office of naval research)μμλ 1997λ
λΆν° λ―Έν΄κ΅°μ μ΄λν ν΄κ΅°κΈ°μ§(mobile offshore base,
MOB)μ μ€κ³κ°λ°μ μν΄ μ΄λν λΆμ μ ꡬ쑰물 μ¬λ¬ κ°μ λͺ¨λμ ν΄μμμ λͺ¨λ μ ν©νλ κΈ°μ κ²ν κ° νλ°ν μ§νλμλ€(Hong 2008).
μκ΅μ μ€κ³ λ° μ곡 κΈ°μ€μ μ΄ν λ° νλ§ μ€κ³κΈ°μ€(MOF 2014)μ μ€μ©νκ³ μμΌλ©° κΈ°μ€μ μ μλμ§ μμ νμ€κ³Ό νμ€μ‘°ν©μ μ½ν¬λ¦¬νΈκ΅¬μ‘°κΈ°μ€(KCI
2012)μ λ°λΌ μ€κ³νλλ‘ κ·μ λμ΄ μλ€. λ°λΌμ, μ΄ μ°κ΅¬μμλ ν©μ±ν μκ΅μ μ μ©νκΈ° μν΄ ν©μ±ν μκ΅λ₯Ό ꡬμ±νκ³ μλ ν리μΊμ€νΈ μ½ν(coping)μ
ꡬ쑰μ μ±λ₯μ κ²μ¦νμλ€. ν리μΊμ€νΈ μ½νμ ꡬ쑰μ€κ³λ νλ§ λ° μ΄ν μ€κ³κΈ°μ€(MOF 2014)μμ μ μνκ³ μλ νμ€μ κ·Όκ±°λ‘ λλ‘κ΅μ€κ³κΈ°μ€ ν΄μ(KRTA
2008)μμ μ μνκ³ μλ βλ§λκ³Ό νλκΈ°μ΄ κ²°ν©λΆμ μ€κ³λ°©λ²βμ λ°λΌ μ€λ¬Ό μ€ν체λ₯Ό μ μνμ¬ μμΆκ°λμ€νκ³Ό ν¨κ°λμ€νμ μννμ¬ μ€κ³κ°κ³Ό μ€νκ°μ
λΉκ΅, λΆμνμλ€.
2. μΌλ° λ° ν©μ±ν μκ΅μ νΉμ± λΉκ΅
2.1 μΌλ°μκ΅μ νΉμ±
μκ΅λ μ λ°μ μ λ° λ° μ λ°μΌλ‘μ μ§μ
λ±μ λͺ©μ μΌλ‘ μ€μΉνλ κ΅λ λλ μ μμμ€μ΄λ€. Fig. 1μ μκ΅μ μ’
λ₯μ΄λ©°, μκ΅λ νμμ μΌλ‘ ν¬κ² λΆμκ΅(floating pier)μ κ³ μ μκ΅(landing pier)λ‘ κ΅¬λΆλλ€.
λΆμκ΅λ νλΆκ΅¬μ‘°λ₯Ό λΆλ ₯체λ₯Ό μ¬μ©νμ¬ λΆμ νκ³ , κ³λ₯ λλ λ§λμ μ¬μ©νμ¬ κ³ μ νλ λ°©μμΌλ‘ μμ λ³νμ λ°λΌ μμΉκ° λ³νλ νΉμ§μ κ°μ§κ³ μλ€.
κ³ μ μκ΅λ ν΄μμ μμ μ§κ° λλ μΌμ ν κ°λλ‘ λμΆμν¨ κ΅λ ννλ‘ μΌλ° κ΅λμ νμμ λμ
νμ¬ μκ΅μ ꡬ쑰 μμ μ± λ° μ¬μ©μ±μ ν₯μν νμμ΄λ€.
2.2 ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μ μ©ν ν©μ±ν μκ΅μ νΉμ±
2.2.1 ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μ μ©ν ν©μ±ν μκ΅
ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μ μ©ν ν©μ±ν μκ΅λ ν리μΊμ€νΈ μ½ν¬λ¦¬νΈ λΆμ¬λ₯Ό μ μ©νμ¬ κ°λ°ν μκ΅ νμμ΄λ€. ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μ μ©ν ν©μ±ν μκ΅λ νλΆκ΅¬μ‘°λ₯Ό
ν리μΊμ€νΈ μ½νμΌλ‘ ꡬμ±νκ³ κΈ°μ‘΄μ PSC κ±°λμ λ°ν¬λ₯Ό νμ©νμ¬ μκ΅λ₯Ό μμ±νλ λ°©μμ΄λ€. ν리μΊμ€νΈ μ½νκ³Ό PSC κ±°λ, PSC ν
ν¬μ νν λ°
ν©μ±ν μκ΅μ ꡬμ±μ Fig. 2μ λνλ΄μλ€.
ν©μ±ν μκ΅λ μ§λ°μ 격μνμΌλ‘ μ€μΉλ κ°κ΄νμΌ μλΆμ νλΆμ§μ§λλ₯Ό μ€μΉνκ³ λ§λ μλΆμ ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μ€μΉνκ³ μ½ν μλΆμ PSC κ±°λμ λ°ν¬λ₯Ό
λ¨μκ±°μΉν ν ν ν μ½ν¬λ¦¬νΈλ₯Ό νμ€νμ¬ μκ΅λ₯Ό μμ±νλ€. PSC κ±°λμ PSC λ°ν¬λ ν리ν
μ
μ½ν¬λ¦¬νΈ λΆμ¬μ μ μ λ°©μ μ€ νλμΈ λ‘±λΌμΈ 곡λ²(long
line method)μ μ μ©νμ¬ μ μνμλ€. λ‘±λΌμΈ 곡λ²μ νλμ λΌμΈμμ μ¬λ¬ κ°μ ν리ν
μ
μ½ν¬λ¦¬νΈ λΆμ¬λ₯Ό λμμ ν리μ€νΈλ μ€νλ 곡λ²μ΄λ€.
2.2.2 ν리μΊμ€νΈ μ½νμ κ΅¬μ± λ° νΉμ§
ν©μ±ν μκ΅μ μ½νμ μ μνλ ꡬ체 μ½ν¬λ¦¬νΈλ ν리μΊμ€νΈλ‘ μ μνμ¬ μλΆκ΅¬μ‘°λ‘λΆν° μ λ¬λλ νμ€μ ν¨κ³Όμ μΌλ‘ μ νν μ μλλ‘ κ΅¬μ±νκ³ , κ΅κ°κ³Ό ν©μ±νκΈ°
μν΄ μΌλΆ μ μ±μ μ½ν¬λ¦¬νΈλ‘ ν©μ±νλ€. ν리μΊμ€νΈ μ½νμ PSC κ±°λμ κ°μ€νκΈ° μν΄ Fig. 3κ³Ό κ°μ΄ λ§λ κ°μ€ ν μ°κ²° λΆμ¬ μ€μΉνκ³ ν리μΊμ€νΈ μ½ν κ°μ€ν ν μ μ±μ μ½ν¬λ¦¬νΈλ₯Ό νμ€νλ μμλ‘ μ μνλ€.
ν리μΊμ€νΈ μ½νμ λ΄λΆλ Fig. 4(a)μ κ°μ΄ ν리μΊμ€νΈ μ½ν¬λ¦¬νΈμ κ±°νΈμ§ μν μ νλ μλΏλν κ°ν(ring finish palte)μ μ½μ
νμκ³ , μλΏλν κ°ν λ΄λΆλ Fig. 4(b)μ κ°μ΄ λ§λκ³Ό μ°κ²° μ ν©μ±κ±°λμ μ λνκΈ° μν΄ μ°κ²° λΆμ¬, λ°μΉ¨ λΆμ¬, μ² κ·Όμ λ°°μΉνμλ€. λν, μλΏλν κ°ν νλΆλ μ½ν¬λ¦¬νΈ νμ€ μ κ±°νΈμ§
μν μ μ λνκΈ° μν΄ λ§ λ§κ°νμ μλΏλν κ°νμ μ©μ νμ¬ μ°κ²°νμλ€.
ν리μΊμ€νΈ μ½νμ λͺ¨λ μ μ곡μ μ 곡μ₯μμ μννλ©° νμ₯μΌλ‘ μ΄λ°λ ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μλΏλν κ°ν λ΄λΆλ‘ λ§λμ΄ μ½μ
λκ³ λ°μΉ¨ λΆμ¬μ μν΄ λ¨μ
κ±°μΉ λλ€.
Fig. 4 Compose of composite pier for precast coping
3. ν©μ±ν μκ΅μ ꡬ쑰μ€κ³
μκ΅λ νλ§ λ° μ΄ν μ€κ³κΈ°μ€(MOF 2014)μμ μ μνκ³ μλ μ€κ³ λ°©λ²μ λ°λΌ μ€κ³νμλ€. ν©μ±ν μκ΅λ₯Ό μ€κ³νκΈ° μν΄ ν©μ±ν μκ΅λ₯Ό ꡬμ±νκ³
μλ ν리μΊμ€νΈ μ½νμ ꡬ쑰μ€κ³λ₯Ό μννμλ€.
3.1 μμΆλ΄λ ₯
μμΆλ΄λ ₯μ μν μ½ν μ½ν¬λ¦¬νΈμ μμ§μ§μμλ ₯μ λλ‘κ΅μ€κ³κΈ°μ€ ν΄μ€(KRTA 2008)μμ μ μν μ(1)κ³Ό κ°λ€. μ(1)μμ μ½ν¬λ¦¬νΈμ νμ©μ§μμλ ₯μ μμμ μ§μ§ μμ λνμ¬ μ(2)μ μ(3)κ³Ό κ°μ΄ κ³ λ €νμλ€.
μ¬κΈ°μ, $f_{cv}$λ μμ§μ§μμλ ₯μ΄κ³ , $P_{N\max}$λ μμμ μ§μ§ μ, κ΅κ°λ¨Έλ¦¬μ μμ©νλ μ΅λ μμ§λ ₯, $D_{B}$λ κ΅κ°μ μΈκ²½,
$f_{ca1}$λ μμ μ½ν¬λ¦¬νΈμ νμ©μ§μμλ ₯, $f_{ca1}'$λ μ§μ§ μ μ½ν¬λ¦¬νΈμ νμ©μ§μμλ ₯, $f_{ck}$λ μ½ν¬λ¦¬νΈμ μ€κ³κΈ°μ€μμΆκ°λ,
$f_{ca}$λ μμ μ½ν¬λ¦¬νΈμ νμ©ν¨μμΆμλ ₯, $f_{ca}'$λ μ§μ§ μ μ½ν¬λ¦¬νΈμ νμ©ν¨μμΆμλ ₯μ΄λ€.
Fig. 5 Virtual reinforced concrete section
3.2 ν¨λ΄λ ₯
κ°μ μ² κ·Όμ½ν¬λ¦¬νΈμ λ¨λ©΄μ μλ ₯μ λλ‘κ΅μ€κ³κΈ°μ€ ν΄μ€(KRTA 2008)μ μΈκΈλμ΄ μλ―μ΄ Fig. 5μ κ°μ΄ μλΆ κ΅¬μ‘°λ¬Όμ νμ€μ μν΄ κ° μ΄μ λ§λλ¨Έλ¦¬λ‘ μμ©νλ νμ€μ ννλ‘ κ²ν ν μ μλ€. νλλ λ§λ머리μ μμ©νλ μΆλ°©ν₯ μ΅μ μμΆλ΄λ ₯κ³Ό
μ€κ³ν¨λͺ¨λ©νΈμ΄κ³ , λ€λ₯Έ νλλ λ§λ머리μ μμ©νλ μΆλ°©ν₯ μ΅λ μΈλ°λ ₯κ³Ό μ€κ³ν¨λͺ¨λ©νΈμ΄λ€.
ν΄λΉ ꡬ쑰물μ λ§λ머리μ νμ€ μ‘°κ±΄μ λ°λΌ κ°μ μ² κ·Όμ½ν¬λ¦¬νΈ λ¨λ©΄μ κ°μ νμ¬ μ½ν¬λ¦¬νΈμ μ² κ·Όμ μλ ₯μ κ²ν νλ€. μ¬κΈ°μ κ°μ μ² κ·Όμ½ν¬λ¦¬νΈ λ¨λ©΄μ μ§κ²½μ
λ§λ μ§κ²½μ 200 mmλ₯Ό λν κΈΈμ΄λ‘ νλ©°, κ³μ°ν λ μμμ μ§μ§ μλ‘ κ΅¬λΆνμ¬, κ΅μΆλ°©ν₯κ³Ό κ΅μΆμ§κ°λ°©ν₯μ μκΈ°λ μΈλ ₯μ λν΄μ μ€μνμλ€. μ½ν¬λ¦¬νΈμ
ν¨μμΆμλ ₯κ³Ό 보κ°μ² κ·Όμ ν¨μΈμ₯μλ ₯μ μ(4)μ μ(5)μ΄λ€(KRTA 2008). μ(4), μ(5)μμ μ½ν¬λ¦¬νΈμ ν¨μμΆμλ ₯κ³μ($C$), 보κ°μ² κ·Όμ ν¨μΈμ₯μλ ₯κ³μ($S$)λ $e/r$($e$: νΈμ¬)μ ν¨μμ΄λ€.
μ¬κΈ°μ, $f_{c}$λ μ½ν¬λ¦¬νΈ ν¨μμΆμλ ₯, $f_{s}$λ μ² κ·Όμ ν¨μΈμ₯μλ ₯, $f_{ca}$λ μμ μ½ν¬λ¦¬νΈμ νμ©ν¨μμΆμλ ₯, $f_{sa}$λ
μμ μ² κ·Όμ νμ©ν¨μΈμ₯μλ ₯, $r$μ κ°μ μ½ν¬λ¦¬νΈ λ¨λ©΄μ λ°μ§λ¦, $M$μ μ€κ³ν¨λͺ¨λ©νΈ, $C$λ μ½ν¬λ¦¬νΈμ ν¨μμΆμλ ₯κ³μ, $S$λ λ³΄κ° μ² κ·Όμ
ν¨μΈμ₯μλ ₯κ³μ, $n$μ μ² κ·Όμ κ°μμ΄λ€.
4. ν리μΊμ€νΈ μ½νμ ꡬ쑰 μμ μ±
ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μ μ©ν 쑰립μ ν©μ±ν μκ΅μ ꡬ쑰μ±λ₯μ νκ°νκΈ° μν΄ ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μμΆκ°λμ€νκ³Ό ν¨κ°λμ€νμ μννμλ€. μ€νμ μ¬μ©ν μ€ν체λ
SD400 μ² κ·Όκ³Ό SS400 κ°μ’
μ κ°μ¬λ₯Ό μ¬μ©νμ¬ μ μνμμΌλ©°, λ§λμ SKK400 κ°μ’
μΌλ‘ μ μνμλ€. λν, μλΏλν κ°νμ μ μ±μ μ½ν¬λ¦¬νΈμ
ꡬ체 μ½ν¬λ¦¬νΈ μ€κ³κΈ°μ€μμΆκ°λλ κ°κ° 35 MPa, 50 MPaλ‘ μ μνμλ€.
μ€ν체λ ν리μΊμ€νΈ μ½νκ³Ό λ§λμ μΌλΆκ° ν©μ±λ ννλ‘ ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μμΆ μ νμ±μ ν©μ±λ λ§λμ μμ§ λ°©ν₯ νμ€μ μ¬ννμλ€. λν, ν¨κ°λλ
μ§κ·Έλ₯Ό μ¬μ©νμ¬ λ§λμ μν νμ€μ μ¬ννμλ€.
4.1 μμΆκ°λμ€ν
4.1.1 μ€νλ°©λ²
μμΆκ°λ μ€ν체λ λ§λμ μ€λ ₯ λ°©ν₯μΌλ‘ νμ€μ μ¬νν κ²½μ° μμ§μ§μ νκ΄΄κ° λ°μν μ μλ€. λ°λΌμ, ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μμΆκ°λμ€νμ μ°κ²° λΆμ¬μ
λ°μΉ¨ λΆμ¬μ μ 무μ λ°λΌ 1-A(μ°κ²° λΆμ¬, λ°μΉ¨ λΆμ¬ 맀μ
), 1-B(μ°κ²° λΆμ¬, λ°μΉ¨ λΆμ¬ λ°°μ )λ‘ κ΅¬λΆνμ¬ κΈ°μ‘΄ μ°κ΅¬(Kim and Lee 2012)λ₯Ό
μ°Έκ³ νμ¬ μννμλ€. μ€ν체μ μ°λ¨μμ μ½ 215 mmμ λΆλΆμ λ² μ΄μ€ λΈλ‘(base block)κ³Ό μ€ν¬λ₯ μ(screw jack)μ μ΄μ©νμ¬ κ³ μ νμμΌλ©°,
λ§λμ μμ§νμ€μ μ¬ννμλ€.
Fig. 6 Compressive strength test set up
νμ€ μ¦κ°μ λ°λ₯Έ μ½νμ ꡬ쑰μ κ±°λμ λΆμνκΈ° μν΄ Fig. 6(a)μ κ°μ΄ μ½ν νλΆμ λ³μκ³λ₯Ό μ€μΉνμλ€. λν, Fig. 6(b)μ κ°μ΄ H νκ°(S1~S2), λ°μΉ¨ λΆμ¬(S3~S8), μλΆ μ² κ·Ό(S9~S12), μμ§ μ² κ·Ό λ° κ°κ΄(S13~S16), κ±Έμ ν μ©μ λΆ(S17~
S20)μ κ°μ¬ κ²μ΄μ§λ₯Ό λΆμ°©νμμΌλ©° μ€ν체μ μ€μλΆ λ° μ€μμμ μ¬λ°©μΌλ‘ 200 mm λ¨μ΄μ§ μ§μ μ μ΄ 5κ°μ LVDTλ₯Ό μ€μΉνμλ€(Kwon et
al. 2018). λν, Fig. 6(c)μ 6(d)λ κ°κ° 1-A λΆμ¬, 1-B λΆμ¬μ λ¨λ©΄λμ΄λ€. μμΆκ°λμ€νμ μ κ²½μ Fig. 7κ³Ό κ°λ€.
Fig. 7 Compressive strength test
4.1.2 μ€νκ²°κ³Ό
ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μμΆκ°λμ€ν κ²°κ³Ό Fig. 8κ³Ό κ°μ΄ λ§λκ³Ό ν리μΊμ€νΈ μ½ν μ°κ²°λΆμμ μμ§ λ°©ν₯μΌλ‘ λ³μκ° λ°μνμλ€. μ€ν체μ νκ΄΄ νμμ μ§μ νκ΄΄λ‘ λνλ¬λ€. λν, μ§μ 쑰건μ μν₯μΌλ‘
μ€ν체 μΈ‘λ©΄μμ μ λ¨ κ· μ΄μ΄ μΌλΆ λ°μνμλ€.
μ€ν체μ μ΅λνμ€, μ€κ³νμ€μ Table 1μ μ 리νμλ€. μ°κ²° λΆμ¬μ λ°μΉ¨ λΆμ¬μ μ 무μ λ°λ₯Έ μ€ν체μ μμΆκ°λλ μ½ 1.17λ°° μ°¨μ΄λ₯Ό 보μμΌλ©°, νλΆ μ² κ·Όμ΄ ν볡ν λμ νμ€μ μ€κ³νμ€μ
λΉν΄ κ°κ° 5.10λ°°, 4.34λ°° ν¬κ² λνλ¬λ€.
Fig. 8 Failure mode of compressive strength test specimen
Table 1 The comparison of compressive strength test results
Specimen
|
1-A
|
1-B
|
A/B
|
Ultimate load (β , kN)
|
6,116.47
|
5,227.54
|
1.17
|
Steel yield load (β‘, kN)
|
5,778.03
|
4,922.39
|
1.17
|
Design load (β’, kN)
|
1,133
|
-
|
β /β’
|
5.40
|
4.61
|
-
|
β‘/β’
|
5.10
|
4.34
|
-
|
Fig. 9 The relation between the load and disp. at compressive strength test
Fig. 10 The relation between the load and strain at compressive strength test (upper reinforcement)
κ° μ€ν체μ νμ€-λ³μ κ΄κ³λ Fig. 9μ λνλλ€. Fig. 10κ³Ό Fig. 11μ νμ€-λ³νλ₯ κ·Έλνλ₯Ό λΆμν κ²°κ³Ό μ€ν체 νλΆμ λ°°μΉν μ² κ·Όμ΄ κ°μ₯ λ¨Όμ ν볡κ°λμ λλ¬νμλ€. μ΄λ¬ν νμμ μ½ν λ©΄μΈλ‘ λ°μνλ λ³μλ‘ μΈν΄
νλΆ μ² κ·Όμ΄ μ ννλ©΄μ λ°μν κ²μΌλ‘ νλ¨λλ€.
Fig. 11 The relation between the load and strain at compressive strength test (bottom reinforcement)
4.2 ν¨κ°λμ€ν
4.2.1 μ€νλ°©λ²
ν¨κ°λμ€νμ μ°κ²° λΆμ¬μ μ 무μ λ°λΌ 2A(μ°κ²° λΆμ¬ 맀μ
), 2B(μ°κ²° λΆμ¬ λ°°μ )λ‘ κ΅¬λΆνμ¬ μννμκ³ , μ€ν체μ μ°λ¨μμ μ½ 250 mmμ λΆλΆμ
κ°μ¬ λ³ΌνΈλ₯Ό μ¬μ©νμ¬ λ°λ₯κ³Ό κ³ μ νμλ€(Kim et al. 2018). νμ€μ 2,000 kN μ©λμ κ°λ ₯κΈ°(actuator)λ₯Ό μ¬μ©νμ¬ 3 mm/minμ
μλλ‘ μ¬ννμλ€. Fig. 12λ ν¨κ°λμ€ν μ κ²½μ΄λ€.
Fig. 12 Flexural bending strength test
4.2.2 μ€νκ²°κ³Ό
ν리μΊμ€νΈ μ½νμ ν¨κ°λ μ€νκ²°κ³Ό Fig. 13κ³Ό κ°μ΄ λ§λκ³Ό μ½νμ μ°κ²°λΆμμ ν¨νκ΄΄κ° λ°μνμλ€. λ§ λ§κ°νμ ν¨λͺ¨λ©νΈμ μν₯μΌλ‘ μΈμ₯μΈ‘μμ λ³νμ΄ λ°μνμλ€. λν, λ§ λ§κ°νμ κ°κ΄ νλΆμ
μ½ν¬λ¦¬νΈλ₯Ό ꡬμνμ¬ νκ΄΄κ° μ§μ°λλ κ²½ν₯μ 보μλ€.
Fig. 13 Failure of flexural strength test specimen
Table 2 Comparison result of flexural strength test
Specimen
|
2A
|
2B
|
A/B
|
Ultimate load (β , kN)
|
570.19
|
303.06
|
1.88
|
Steel pipe yield load (β‘, kN)
|
494.64
|
281.33
|
1.76
|
Design load (β’, kN)
|
108.00
|
-
|
β /β’
|
5.28
|
2.81
|
-
|
β‘/β’
|
4.58
|
2.60
|
-
|
Fig. 14 Flexural test of relationship between the load and the displacement
μ°κ²° λΆμ¬μ μ 무μ λ°λ₯Έ ν¨κ°λ μ€ν체μ μ΅λ νμ€μ Table 2μ μ 리νμκ³ , ν¨κ°λμ€νμ νμ€-λ³μ κ΄κ³λ Fig. 14μ λνλ΄μλ€. ν¨κ°λ μ€ν체μ μ΅λνμ€μ μ€κ³νμ€μ λΉν΄ ν° κ°λλ₯Ό λνλλ€. κ·Έ κ²°κ³Ό ν¨κ°λ μ€ν체λ μΆ©λΆν μμ μ±μ ν보ν κ²μΌλ‘ λνλ¬μΌλ©°,
μ½ν λ΄λΆμ μ€μΉλ μ°κ²° λΆμ¬λ ν리μΊμ€νΈ μ½νμ ν¨κ°λμ 1.88λ°° μ¦κ°ν¨μ μ μ μμλ€. λν, κ°κ΄μ΄ ν볡ν λμ νμ€(92.00 kN)μ
μ€κ³νμ€μ λΉν΄ 2Aλ 4.58λ°°, 2Bλ 2.60λ°° ν¬κ² λνλ¬κΈ° λλ¬Έμ μΆ©λΆν μμ μ±μ ν보ν κ²μΌλ‘ λνλ¬μΌλ©°, κ°κ΄μ΄ ν볡νκΈ° μ κΉμ§ μ°κ²°
λΆμ¬λ ν리μΊμ€νΈ μ½νμ ν¨κ°λλ₯Ό μ½ 1.76λ°° μ¦κ°ν¨μ μ μ μμλ€.
μ€ν체 λ΄μ μ€μΉν λ³νλ₯ κ²μ΄μ§μ νμ€-λ³νλ₯ κ΄κ³λ₯Ό λΆμν κ²°κ³Ό Fig. 15μ S7, S8 μμΉμΈ κ°κ΄ νλΆμμ κ°μ₯ λ¨Όμ ν볡μ λλ¬νμκ³ μ½νλΆμμλ νκ΄΄ κ±°λμ 보μ΄μ§ μμλ€. λν, μ°κ²° λΆμ¬ κ±Έμ ν μμΉμμ νμ€μ΄
μ¦κ°ν μλ‘ μλ ₯μ΄ μ¦κ°νμμΌλ©° ν볡λ³νλ₯ μ λλ¬νμ§ μμλ€.
Fig. 15 Flexural test of relationship between the load and the strain (steel pile)
5. κ²° λ‘
μ΄ μ°κ΅¬λ ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μ μ©ν 쑰립μ ν©μ±ν μκ΅μ ꡬ쑰μ κ±°λμ μ€νμ ν΅ν΄ κ²μ¦νμλ€. μ΄ μ°κ΅¬λ₯Ό ν΅ν΄ μ»μ κ²°κ³Όλ λ€μκ³Ό κ°λ€.
1) μμΆκ°λμ€ν κ²°κ³Ό, μ€ν체 1-Aμ 1-Bλ λ§λκ³Ό ν리μΊμ€νΈ μ½ν μ°κ²°λΆμμ κ³Όλν μμ§ λ³μκ° λ°μν ν νκ΄΄λμμΌλ©°, μ€ν체μ νκ΄΄νμμ
μμ§ μ§μμΌλ‘ λνλ¬λ€.
β κ° μ€ν체μ μ΅λνμ€μ 1-Aμμ 6,116.47 kN, 1-Bμμ 5,227.54 kNμΌλ‘ λνλ¬μΌλ©°, μ€κ³νμ€μ λνμ¬ 1-Aλ μ½ 5.40λ°°,
1-Bλ μ½ 4.61λ°° ν° κ°λλ₯Ό λνλ΄μκΈ° λλ¬Έμ μΆ©λΆν μμ μ±μ ν보ν κ²μΌλ‘ λνλ¬λ€. λν, μ°κ²° λΆμ¬μ λ°μΉ¨ λΆμ¬λ ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μμΆκ°λλ₯Ό
μ½ 1.17λ°° μ¦κ°μν€λ κ²μΌλ‘ λνλ¬μΌλ©°, νλΆ μ² κ·Όμ΄ ν볡ν λμ νμ€μ 1-Aμμ 5,778.03 kN, 1-Bμμ 4,922.39 kNμΌλ‘
λνλ¬λ€.
β‘ νλΆ μ² κ·Όμ΄ ν볡ν λ νμ€μ μ€κ³νμ€μ λνμ¬ 1-Aμμ 5.10λ°°, 1-Bμμ 4.34λ°° ν¬κ² λνλ¬κΈ° λλ¬Έμ μΆ©λΆν μμ μ±μ ν보νκ³ μλ
κ²μΌλ‘ λνλ¬μΌλ©°, νλΆ μ² κ·Όμ΄ ν볡νκΈ° μ κΉμ§ μ°κ²° λΆμ¬μ λ°μΉ¨ λΆμ¬λ ν리μΊμ€νΈ μ½νμ μμΆκ°λλ₯Ό μ½ 1.17λ°° μ¦κ°μν€λ κ²μΌλ‘ λνλ¬λ€.
2) ν¨κ°λμ€ν κ²°κ³Ό, μ€ν체 2Aμ 2Bμ λ§ λ§κ°νμμ ν¨λͺ¨λ©νΈλ‘ μΈν΄ κ°λ ₯ μμΉ μΈμ₯μΈ‘μμ κ³Όλν λ³νμ΄ λ°μν ν νκ΄΄λμλ€. λν, λ§ λ§κ°νμ
κ°κ΄ νλΆμ μ½ν¬λ¦¬νΈλ₯Ό ꡬμνμ¬ νκ΄΄κ° μ§μ°λλ κ²½ν₯μ λνλ΄μλ€.
β κ° μ€ν체μ μ΅λνμ€μ 2Aμμ 570.19 kN, 2-Bμμ 303.06 kNμΌλ‘ λνλ¬μΌλ©°, μ€κ³νμ€μ λνμ¬ 2-Aλ μ½ 5.28λ°°, 2-Bλ
μ½ 2.81λ°° ν° κ°λλ₯Ό λνλ΄μκΈ° λλ¬Έμ μΆ©λΆν μμ μ±μ ν보ν κ²μΌλ‘ λνλ¬λ€. λν, μ°κ²° λΆμ¬λ ν리μΊμ€νΈ μ½νμ ν¨κ°λλ₯Ό μ½ 1.88λ°° μ¦κ°μν€λ©°,
κ°κ΄μ΄ ν볡ν λμ νμ€μ 2-Aμμ 494.64 kN, 2Bμμ 281.33 kNμΌλ‘ λνλ¬λ€.
β‘ κ°κ΄μ΄ ν볡ν λμ νμ€μ μ€κ³νμ€μ λνμ¬ 2Aμμ μ½ 4.58λ°°, 2Bμμ μ½ 2.60λ°° ν¬κ² λνλ¬κΈ° λλ¬Έμ μΆ©λΆν μμ μ±μ ν보νκ³ μλ
κ²μΌλ‘ λνλ¬μΌλ©°, κ°κ΄μ΄ ν볡νκΈ° μ κΉμ§ μ°κ²° λΆμ¬λ ν리μΊμ€νΈ μ½νμ ν¨κ°λλ₯Ό μ½ 1.76λ°° μ¦κ°μν€λ κ²μΌλ‘ λνλ¬λ€.