기초와 파일캡 간격에 따른 연결부 고정도 분석

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 기초와 파일간의 연결형상과 적용하중에 대하여 파일캡 간격에 따른 연결부 고정도 분석을 연구목적으로 한다. PHC파일은 압축저항력이 우수하나 수평력이 작용되면 휨검토가 필요하다. 기초와 파일사이 연결상태에 따라 힘의 전달시스템이 매우 다르게 나타난다. 연결부는 부분적으로 휨을 전달하는 연성연결 특성을 나타낸다.
본 연구는 파일에서 파일캡 간격 연결상태를 해석으로 연결부의 연성거동의 한계와 고정도를 분석하였다. 해석모델 파일캡 간격을 1, 2, 3, 4, 5mm 구분하여 분석하였다. 파일직경, 파일 매입깊이 및 수평 재하하중 등 3가지의 경우를 추가구분하고 파일캡 간격을 적용하여 고정도 효율성을 비교·분석하였다.
해석결과, 파일캡 간격에 의한 고정도의 감소가 파일두부 고정지점부 모멘트 감소에 효과적임을 확인하였다. 파일 두부의 매입깊이는 파일길이에 비해 작은 값이므로 고정도의 감소에 따른 모멘트의 감소효과가 적었다. 수평하중은 적용하중과 무관하게 일정한 모멘트 감소효과를 나타내었다. 파일직경증가는 고정도의 감소에 가장 효과적이며 고정도 감소와 비례하여 모멘트가 감소하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to analyze the fixed quantity of the connections according to the pile cap spacing for the connection shape and application load between the foundation and the pile. Although PHC piles have excellent compression resistance, when horizontal force is applied, it is required to conduct a bending review. Depending on the connection between the foundation and the pile, the power transmission system varies a lot. The connections show the flexible connection feature that partially transfers bending stress.
In this study, the limits and fixed quantity of flexible behavior of the connection was analyzed by interpreting the status of pile cap spacing connection. The analisis was implemented applying different pile cap spaces for analytical model which were 1, 2, 3, 4 and 5mm. Moreover, three factors - pile diameter, pile embedment depth, and horizontal loading - were further classified and then pile cap spacing was applied in order to compare and analyze the fixation efficiency.
As a result of the analysis, it was confirmed that the fixed quantity reduction by pile cap interval was effective for reducing the moment of the pile head anchorage. As the embedment depth of the pile head is smaller than that of the length of the pile, the reduction effect on the moment due to the decrease in the fixed quantity was less significant. The horizontal load showed a constant moment reduction effect regardless of the applied load. The increase in pile diameter was most effective in reducing fixed quantity and the moment was reduced in proportion to the decrease in fixedness.

목차 (Table of Contents)

• 표 목차 ⅳ
• 그림 목차 ⅴ
• 1. 서 론 1
• 1.1 연구배경 및 목적 1
• 1.2 연구동향 3
• 1.3 연구내용 및 범위 5
• 2. 기초와 파일 7
• 2.1 개요 7
• 2.2 하중과 하부구조 8
• 2.3 기초 10
• 2.3.1 종류와 구성 10
• 2.3.2 기능과 구조특성 11
• 2.4 파일의 구조특성 14
• 2.4.1 종류와 구성 14
• 2.4.2 기능과 구조특성 15
• 3. 연결특성별 해석과 설계 17
• 3.1 개요 17
• 3.2 파일캡 보강 18
• 3.3 파일캡 연결 20
• 3.3.1 강성연결 20
• 3.3.2 연성연결 21
• 3.3.3 힌지연결 23
• 3.4 국내외 설계기준 24
• 3.4.1 국내 설계기준 24
• 3.4.2 국외 설계기준 26
• 4. 해석 예 및 결과분석 27
• 4.1 개요 27
• 4.2 PHC 파일단면의 휨강성 28
• 4.2.1 기본가정 28
• 4.2.2 휨강성이론 29
• 4.2.3 단면과 강재량에 따른 극한모멘트 35
• 4.3 해석모델 37
• 4.3.1 구조계 39
• 4.3.2 하중계 43
• 4.4 해석결과 45
• 4.4.1 하중 변위 45
• 4.4.2 파일캡 간격 47
• 4.4.3 파일 직경 48
• 4.4.4 파일 매입깊이 56
• 4.4.5 수평하중 59
• 4.5 결과분석 62
• 4.5.1 파일캡 간격별 결과분석 62
• 4.5.2 파일 직경별 결과분석 63
• 4.5.3 파일 매입깊이별 결과분석 67
• 4.5.4 수평하중별 결과분석 69
• 5. 결 론 72
• 참고문헌 74
• ABSTRACT 76
• 감사의 글 77