타입말뚝의 설계

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2009.12.30
최종 저작일
2009.12
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소개글

타입말뚝의 설계 순서 및 간략한 시공사례 소개

목차

■ 말뚝 본체의 설계
■ 말뚝과 기초푸팅의 연결부, 말뚝의 이음부의 설계
■ 말뚝의 부식, 풍화, 화학적 침해 등에 대한 대책
■ 침식, 세굴 또는 인접지반의 굴착, 지하수 변동 등에 대한 검토와 대책
■ 소요 지지층까지 말뚝을 관입시킬 수 있는 공법 선정
■ 시공시 발생할 수 있는 소음, 진동 등의 처리
■ 지반의 액상화 가능석에 대한 검토
■ 말뚝종류 및 시공법의 선정
■ 타입말뚝의 설계 순서
■ 타입말뚝의 설계
■ 타입말뚝의 시공 사례

본문내용

■ 말뚝 본체의 설계
말뚝머리에 작용하는 반력과 변위가 계산되고 말뚝 개수와 배치 그리고 간격이 결정된
후에는 말뚝 본체에 작용하는 응력을 충분히 견딜 수 있도록 말뚝 본체를 설계해야 한다.
말뚝 본체 설계에서는 말뚝에 작용하는 하중에 의하여 발생하는 응력의 크기를 계산하고
말뚝 재료의 허용응력을 고려하여 소요 말뚝단면을 결정한다. 말뚝에 작용하는 하중은 축
압축력, 축인장력, 축직각력 그리고 모멘트가 있으며, 또한 이들 힘이 조합되어 작용하는
경우도 많다. 말뚝본체 응력 검토법으로는 허용응력해법과 극한강도해법이 있으나 보편적
으로 허용응력해법이 이용되고 있다. 말뚝에 발생하는 최대응력이 결정되면 그 최대응력
이 재료의 허용응력을 초과하지 않도록 말뚝단면과 길이를 설계해야 한다.
■ 축압축력에 의한 응력
말뚝에 축방향 압축력이 작용할 때에는 그 하중은 말뚝단면에 다음과 같은 응력을 발생
케 한다.
σ= P/A
선단 지지말뚝에서는 말뚝머리에 재하된 하중의 대부분이 선단지반에 전달되므로 말뚝
단면에 발생하는 압축응력의 크기는 말뚝머리에서 선단까지 거의 일정한 값을 갖는다고
볼 수있으나, 마찰말뚝에서는 깊이에 따라 하중의 일부가 주면마찰력에 의하면 지반에
전달되면서 말뚝 축에 잔류하는 하중이 감소하므로 말뚝단면에 발생하는 압축응력도 깊
이의 증가에 따라 감소하게 된다. 이러한 응력 크기의 변화형태는 선단지지력과 주면마
찰력의 하중분담률과 주면마찰력의 분포형태에 따라 결정된다. 보통의 건축구조물이나
토목구조물에서 말뚝은 땅속에 묻혀 있어서 횡방향으로 구속되어 있기 때문에 장경비가
큰 말뚝구조이지만 축하중에 의한 좌굴이 발생하지 않으므로 짧은기둥으로 간주한다. 그
러나 해양 또는 항만구조물처럼 말뚝상부의 상당한 부분이 지상에 돌출되거나 아주 연약
한 점토층에 묻혀 있어서 횡방향으로 구속되지 못할 경우에는 긴기둥에 발생하는 좌굴에
대한 검토와 대책이 필요하다. 지반에 완전히 매설된 말뚝으로서 긴말뚝으로 판정된 경
우에는 좌굴을 일으키는 임계하중은 다음식에 의하여 구할수 있다.

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