타입 고강도 강관말뚝의 선단지지력 및 주면마찰력 특성

Abstract

최근 강재의 고강도화가 이루어져 강도가 크게 증가되는 추세에 있어 지반의 지지력을 최대한 이용할 수 있는 고강도 강관말뚝 사용이 증가하고 있는 추세이다. 고강도 재료의 제조기술이 크게 발전하는 반면에 국내 지지력 산정 설계식은 변화가 없는 실정에 있다. 국내에서 많이 사용되는 강관말뚝 설계식에 같은 규격의 고강도 강재를 적용하면 설계효율은 재료하중의 50%도 사용하지 못하는 경우가 되어 상당히 비효율적인 설계가 이루어지는 문제점이 있다. 따라서 고강도 강관말뚝을 적용 시 적정 설계효율을 고려하여 Meyerhof(1956)의 식을 수정하여 적용할 필요가 있다. 본 연구에서는 590MPa급 고강도 강관말뚝의 지지력특성을 분석하기 위하여 포스코 강구조 연구소에서 실시한 타입 고강도 강관말뚝의 재하시험 결과를 분석하였다. 전라남도 광양지역과 인천 송도지역에 총 23본의 고강도 강관말뚝에 대하여 지름/두께 및 강도별로 수행한 동재하시험 결과와 기존 일반강관말뚝의 동재하시험 결과를 비교·분석하였다. 본 연구의 동재하시험 결과로부터 산정된 선단지지력은 최대 20,110KPa으로 나타났으며, 주면마찰력은 일반강관말뚝과 비슷한 평균값이 도출되었다. 동재하시험 결과의 지지력 값을 Meyerhof(1956)가 제안한 지지력 공식에 대입하여 최대 50을 사용하는 N값에 의하여 계수 m과 n을 도출하였다. 검토결과, 동재하시험 결과에 의하여 고강도 강관말뚝을 설계 반영 할 경우 Meyerhof(1956)의 m은 30에서 36으로 n은 0.2에서 0.25로 상향조정하고, 이에 따른 선단지지력과 주면마찰력의 상한값을 상향조정하여 사용하는 것이 적정하다고 판단된다.