강관말뚝 기둥 일체형 교각 개발 한 희 수 교 수.

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1 강관말뚝 기둥 일체형 교각 개발 한 희 수 교 수

2 목 차 서 론 교각의 일반사항 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 구조해석 결론 및 향후 연구내용

3 제 1 장 서 론 연구배경 연구목적 연구내용

4 1.1 연구배경 연구배경 기존 교각의 문제점 : 말뚝기초(PHC말뚝or현장타설말뚝), 푸팅, 콘크리트 기둥, 코핑
구조 부재들이 복잡함 [공사비 및 공사기간↑, 시공성↓] 내진성능 취약 [소성힌지 발생, 교량 전체 붕괴] 단일 현장타설 말뚝의 적용성 한계 직경 약 1.0 m ~ 3.0 m로 시공 → 해상 대형 교량(초장대교량)만 적용, 경제성↓ < 일반적인 교각과 파일벤트 교각의 형식 > < 콘크리트 교각 파괴 (도로설계편람, 2008) >

5 1.1 연구목적 연구목적 콘크리트 교각 / PHC말뚝 개선 → 강관말뚝 기둥 일체형 교각 개발
기둥 일체형 교각 → 시공성 / 경제성 개선 (하천횡단 교량에 유리) 기존 PHC말뚝과 현장타설말뚝의 재료적 취약성 → 연성도가 높은 강관말뚝 대체 < 기존 교각과 제안된 교각의 개념도 > < 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 적용사례 (파키스탄) >

6 1.3 연구내용 연구내용 (기간 : 16년 5월 23일 ~ 12월 31일) 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계지침 개발
말뚝-지반 상호작용을 고려한 강관말뚝의 거동해석 횡방향 하중 지지를 위한 최소근입깊이 검토 압축과 휨을 동시에 받는 기둥 부재로 단면설계 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 거동 해석 및 성능 평가 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계개념 정립 교량 구조해석을 통한 거동 평가 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 경제성 평가 기존 교각과 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계수행 적산프로그램을 이용한 경제성 평가

7 제 2 장 교각의 일반사항 2. 1 콘크리트 교각의 적용 및 설계 2. 2 파일벤트 말뚝기초의 적용 및 설계 2
제 2 장 교각의 일반사항 콘크리트 교각의 적용 및 설계 파일벤트 말뚝기초의 적용 및 설계 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 적용

8 2.1 콘크리트 교각의 적용 및 설계 교량높이에 따른 교각형식  파일벤트 교각에 대한 적용조건 없음
2.1 콘크리트 교각의 적용 및 설계 교량높이에 따른 교각형식  파일벤트 교각에 대한 적용조건 없음 < 콘크리트교각 설계흐름도 > (도로설계편람, 2009)

9 < 일반적인 단일 현장타설 말뚝 (김재영, 2013) >
2.2 파일벤트 말뚝기초의 적용 및 설계 단일 현장타설말뚝 (bent pile structure) : 철근콘크리트 해상 대형교량 적용  말뚝과 기둥을 하나로 일체화된 부재 (𝐷=1.0 ~ 3.0𝑚) 수평하중에 민감하여 수평거동에 대한 검토가 필요 ①경험적인 방법, ②수평하중전이법, ③유한요소법 최근 연구동향 수평거동 특성  소성힌지 고려  간편해석 및 최소 철근비에 대한 연구 수평하중을 받는 말뚝기초의 해석 방법은 수십 년에 걸쳐 여러 방법들이 제안되었으며, 대표적인 해석방법으로는 경험적인 방법 (Brinch Hansen, 1961; Broms, 1964), 수평하중전이법(Matlock, 1970; Reese and Wright, 1977; O'Neill and Gazioglu, 1984; Jeong et al., 2004; Kim et al., 2011), 유한요소법(Brown and Shie, 1991; Jeremic and Yang, 2002)이 있다. 최근 연구결과 (Kim 등, 2009)에 의하면, 이 중 수평하중전이법 또는 유한요소법이 지반의 비선형성과 연속성을 고려할 수 있기 때문에 말뚝기초 해석기법으로 적절하다고 보고되고 있다 . 유한요소법에 의한 수치 해석적 모델링 기법은 재료의 비선형성과 말뚝과 지반의 경계면 모델링, 그리고 3차원 경계 조건 등의 묘사가 가능하다. 특히, 유한요소해석법 자체가 연속체 해석이기 때문에 기타 방법(하중전 이함수법, 탄성해석법 등)들이 고려하기 어려운 지반의 연속성을 모사할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 유한요소해석을 통한 3차원 말뚝-지반의 모델링의 정확성은 지반과 말뚝의 재료 모델 및 물성값 에 따라 달라지므로 현장 재하시험과의 비교 등을 통해 모델링 검증이 일차적으로 이루어져야하는 단점도 있다. < 인천대교 전경 > < 일반적인 단일 현장타설 말뚝 (김재영, 2013) >

10 < 단일 현장타설 말뚝의 휨모멘트 분포 (김재영, 2013) >
2.2 파일벤트 말뚝기초의 적용 및 설계 단일 현장타설말뚝 (bent pile structure) : 철근콘크리트 최대 휨모멘트 발생 (D=1.0 ~ 3.0𝑚) : 소성힌지의 발생여부가 중요 구조적인 취약부, 직접 확인이 어려움, 유지관리 곤란  지상부에 유도 소성힌지의 지상부 유도 : 철근콘크리트 구조의 최소철근비, 설계법 제안 ① 변단면 적용 : 기둥 직경 < 말뚝 직경 ② 말뚝 상단부의 강관 보강 < 단일 현장타설 말뚝의 휨모멘트 분포 (김재영, 2013) >

11 2.3 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 적용 기존의 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 적용 사례 (Alabama DOT)
기둥 일체형 교각 부재 : H-말뚝 (강축 : 교축방향, 약축 : 교축 직각방향) 단면 설계 : 말뚝-지반 상호작용 미고려  가상 고정점 적용 < Typical ALDOT Bridge Pile Bent > (Ramey and Brown, 2004) < Partial Encased Bent Pile Buckling About Its Weak and Strong Axis (Ramey and Brown, 2004) >

12 2.3 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 적용 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 적용사례 (파키스탄) < 종단면도 >

13 2.3 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 적용 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 적용사례 (파키스탄) 바닥판 : 철근콘크리트 슬래브
주거더 / 가로보 : H588×12×20 기둥 일체형 교각 : D508×8t < 횡단면도 > < 단면도 >

14 2.3 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 적용 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 장점
철근콘크리트 교각(시공성, 경제성 개선)  기둥 일체형 교각 대체 단일 현장타설말뚝(재료적 취약성, 신뢰도 개선)  강관말뚝 대체(연성도↑) 상부구조 일체화 유리  교량받침 및 신축이음장치 제거  주행성 개선 Alabama DOT, Research Project , Ramey and Brown (2004) < 시공성, 경제성 개선 (Iowa DOT, 2009) > < Integral pier >

15 제 3 장 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계 3. 1 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계절차 3. 2 말뚝-지반 상호작용 3
제 3 장 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계절차 말뚝-지반 상호작용 최소근입깊이 검토

16 3.1 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계절차 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계개념 설계절차
교량받침부와의 연결조건 : 조인트 or 무조인트 말뚝-지반 상호작용에 따른 교량의 거동 검토 압축과 휨을 고려한 단면 설계 설계절차 구조해석 말뚝-지반 상호작용  p-y곡선 말뚝 두부의 연결조건 고려  조인트(힌지조건), 무조인트(고정조건) 해석결과 : 가상힌지점 → 비지지길이 → 영역구분 → 유효좌굴계수 ; 부재력 산정 단면설계 : 압축과 휨을 동시에 받는 기둥 부재로 설계

17 3.1 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계절차 설계절차 P-y해석 조건의 그림 수정

18 3.1 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계절차 [단계 5] 단면 설계 Design Guidelines (Vermont DOT)
말뚝 구조해석 : P-y 해석 부재력 산정 : 최대 모멘트( 𝑀 𝑢 ), 전단력( 𝑉 𝑢 ) 가상 힌지점 (M=0) 비지지길이 결정 설계 : 압축과 휨을 동시에 받는 부재 (LRFD) Step 3 – Loads • Dead Load (DL) and any P-Delta Loads • Dead Load (DL, DW) and Live Load (LL) after Deck cures. • Thermal, Creep and Shrinkage effects. • Vertical and Longitudinal Load Effects (Breaking) • Tabulate Appropriate Load Combinations and Load Factors. Step 4 – Preliminary Pile Design1 • Pile Orientation (typically weak axis) • Size Pile (use recommended shapes in guidelines) • Determine the Number of Required Piles. • Prebore Requirements • Estimate Target Construction Period Step 5 – Geotechnical Report • Obtain the Geotechnical Report Step 6 – Pile Design Parameters2 L-Pile Analysis Need for each condition: • Construction Condition • Finished Condition • Scour Condition • Depth to Fixity • Pile Top Moment (Max= 𝑀 𝑝 ) • Unbraced Length Step 7 – Check Pile Design3 • Live Load Moment and Rotation • Interaction Check for the Second Segment • Check Pile Capacity < LPile Ver. 5.0 (Ensoft, Inc.) >

19 3.1 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계절차 파일벤트 말뚝기초 설계 및 P-y해석
해석결과 : 가상힌지점 → 비지지길이 → 영역구분 → 유효좌굴계수 ; 부재력 산정 설계 : 압축과 휨을 받은 기둥부재 P-y해석 조건 해석결과 설 계 P-y해석 조건의 그림 수정

20 3.1 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계절차 구조계산서

21 < LPile Ver. 5.0 (Ensoft, Inc.) >
3.2 말뚝-지반 상호작용 말뚝-지반 상호작용의 검증 P-y곡선 : 말뚝과 지반사이의 상호작용에 대한 비선형 곡선 상용프로그램 : LPile 5.0 (Ensoft, Inc.) 적용 공식 : Reese et al., 1974 (도로교 설계기준 해설, 2009) 𝑃 𝑢𝑟 =𝐴∙𝛾∙𝑋∙ 𝑐 1 + 𝑐 2 + 𝑐 3 − 𝑐 4 < P-y curve (Reese et al. (1974)) > < LPile Ver. 5.0 (Ensoft, Inc.) >

22 3.2 말뚝-지반 상호작용 말뚝-지반 상호작용(p-y곡선) 검증
3.2 말뚝-지반 상호작용 말뚝-지반 상호작용(p-y곡선) 검증 Midas Civil vs LPile Ver. 5.0 P=1,000 𝑘𝑁, ∆ ℎ =30𝑚𝑚, 두부 고정조건 부재력과 거동이 동일하게 산정

23 3.3 최소근입깊이 검토 해석목적 : 돌출 높이에 따른 최소근입깊이 검토 지반조건
내부마찰각 ∅ : Dunham공식 ∅= 12𝑁 +15 풍화암 물성치(이시훈, 2011) 𝑞 𝑢 는 일축압축강도 RQD는 암질지수 𝐾 𝛾𝑚 은 곡선강성 관련 계수 < 해석단면의 지반조건> 지반조건 𝛾 𝑡 ( 𝑘𝑁/ 𝑚 2 ) ∅ (°) 𝐾 ℎ ( 𝑘𝑁/ 𝑚 3 ) 𝐸 (𝑀𝑃𝑎) 𝑞 𝑢 N value RQD (%) 𝐾 𝛾𝑚 508×12t 609×12t 사 질 토 느슨 18.0 26.0 7,790 6,985 - 10 보통 18.5 30.5 16,738 15,008 20 조밀 19.0 33.5 26,182 23,476 30 풍화토 20.0 37.0 35,964 32,247 40 풍화암 20.9 110,000 6,890 50 0.0005 < 해석단면>

24 < N값과 지반변형계수의 관계 곡선(한국도로공사, 2013) >
3.3 최소근입깊이 검토 횡방향 지반반력계수 𝑘 ℎ 강관말뚝 : D508×12t, D609×12t 지반변형계수 𝐸 0 𝐸 0 =2,800𝑁 𝑘𝑃𝑎  𝐸 0 =700𝑁 𝑘𝑃𝑎 < N값과 지반변형계수의 관계 곡선(한국도로공사, 2013) > < 강관말뚝 제원> 단면성질 재료특성 직경 파일 두께 강재 단면적 부식 외경 내경 단면2차 모멘트 탄성계수 𝐷 (𝑚𝑚) 𝑡 𝐴 𝑝 ( 𝑚𝑚 2 ) 𝐷 ′ 𝑑 ′ 𝐴 𝑝 ′ 𝐼 ( 𝑐𝑚 4 ) 𝐸 (𝑀𝑃𝑎) 508 12 18,699 2 504 484 15,519 47,361 210,000 609 22,506 605 585 18,692 82,743

25 < 표준관입시험치 N치에 따른 지반변형계수와 횡방향 지반반력계수>
3.3 최소근입깊이 검토 강관말뚝의 횡방향 지반반력계수 𝑘 ℎ 산정 (도로교 설계기준, 2009) 𝑘 ℎ =1.208× 𝛼 𝐸 × 𝐷 −0.281 × 𝐸𝐼 −0.103 여기서, 𝛼는 보정계수로써 지반변형계수를 이용할 때 평상시에는 1 적용(지진시 2 적용), 𝐸 0 는 지반변형계수, 𝐷는 말뚝 직경, 𝐸𝐼는 말뚝의 휨강성 < 표준관입시험치 N치에 따른 지반변형계수와 횡방향 지반반력계수> N 𝐸 0 ( 𝑘𝑁/ 𝑚 2 ) k ℎ ( 𝑘𝑁/ 𝑚 3 ) 508×12t 609×12t 10 7,000 7,790 6,985 20 14,000 16,738 15,008 30 21,000 26,182 23,476 40 28,000 35,964 32,247

26 < 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 매개변수 조건>
3.3 최소근입깊이 검토 매개변수 조건 < 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 매개변수 조건> Case 1 Case 2 Case 3 Case 4 돌출높이 H (m) 4 6 8 10 L/H 4/3/2/1/0.5/0 3/2/1/0.5/0.25/0 근입깊이 L (m) 16/12/8/4/2/0 24/18/12/6/3/0 24/16/8/4/2/0 30/20/10/5/2.5/0 형상

27 < 보통 사질토에서 돌출높이(H=6.0) 일 때의 해석결과 >
3.3 최소근입깊이 검토 강관말뚝(D508x12t) 해석결과 : 두부 고정조건 < 보통 사질토에서 돌출높이(H=6.0) 일 때의 해석결과 >

28 < 근입깊이에 따른 최대 전단력과 휨모멘트(H=6.0m) >
3.3 최소근입깊이 검토 강관말뚝(D508x12t) 최대 부재력 검토 : 두부 고정조건 (a) 말뚝 두부의 최대 전단력 (b) 지중에서의 최대 전단력 (c) 말뚝 두부의 최대 휨모멘트 (d) 지중에서의 최대 휨모멘트 < 근입깊이에 따른 최대 전단력과 휨모멘트(H=6.0m) >

29 < 보통 사질토에서 돌출높이(H=6.0) 일 때의 해석결과 >
3.3 최소근입깊이 검토 강관말뚝(D609x12t) 해석결과 : 두부 고정조건 < 보통 사질토에서 돌출높이(H=6.0) 일 때의 해석결과 >

30 < 근입깊이에 따른 최대 전단력과 휨모멘트(H=6.0m) >
3.3 최소근입깊이 검토 강관말뚝(D609x12t) 최대 부재력 검토 : 두부 고정조건 (a) 말뚝 두부의 최대 전단력 (b) 지중에서의 최대 전단력 (c) 말뚝 두부의 최대 휨모멘트 (d) 지중에서의 최대 휨모멘트 < 근입깊이에 따른 최대 전단력과 휨모멘트(H=6.0m) >

31 < 보통 사질토에서 돌출높이(H=6.0) 일 때의 해석결과 >
3.3 최소근입깊이 검토 강관말뚝(D508x12t) 해석결과 : 두부 힌지조건 < 보통 사질토에서 돌출높이(H=6.0) 일 때의 해석결과 >

32 < 근입깊이에 따른 최대 전단력과 휨모멘트(H=6.0m) >
3.3 최소근입깊이 검토 강관말뚝(D508x12t) 최대 부재력 검토 : 두부 힌지조건 (a) 말뚝 두부의 최대 전단력 (b) 지중에서의 최대 전단력 (c) 말뚝 두부의 최대 휨모멘트 (d) 지중에서의 최대 휨모멘트 < 근입깊이에 따른 최대 전단력과 휨모멘트(H=6.0m) >

33 < 보통 사질토에서 돌출높이(H=6.0) 일 때의 해석결과 >
3.3 최소근입깊이 검토 강관말뚝(D609x12t) 해석결과 : 두부 힌지조건 < 보통 사질토에서 돌출높이(H=6.0) 일 때의 해석결과 >

34 < 근입깊이에 따른 최대 전단력과 휨모멘트(H=6.0m) >
3.3 최소근입깊이 검토 강관말뚝(D609x12t) 최대 부재력 검토 : 두부 힌지조건 (a) 말뚝 두부의 최대 전단력 (b) 지중에서의 최대 전단력 (c) 말뚝 두부의 최대 휨모멘트 (d) 지중에서의 최대 휨모멘트 < 근입깊이에 따른 최대 전단력과 휨모멘트(H=6.0m) >

35 3.3 최소근입깊이 검토 : 소 결 돌출높이가 4.0m, 근입깊이에 따른 p-y해석 결과, 전단력 휨모멘트
근입깊이 16.0m  4.0m : 큰 변화 없음. 근잎깊이 2.0m : 전단력 증가 풍화토와 풍화암 경계면 : 큰 전단력 발생 풍화토 직접 근입(근입깊이가 0.0m) : 매우 큰 전단력 발생 휨모멘트 근입깊이 16.0m  2.0m 큰 변화 없음 : 전단력과 동일 풍화토 직접 근입 (근입깊이 0.0m) : 매우 큰 휨모멘트 발생 근입깊이 𝐿 𝐻 =0.5 이상 : 부재력(전단력, 휨모멘트)이 수렴됨

36 3.3 최소근입깊이 검토 : 소 결 돌출높이 높이에 따른 거동 (4.0𝑚 ~ 10.0𝑚)
횡방향 변위 : 변곡점이 변화됨  최상단영역의 비지지길이가 길어짐 부재력(전단력, 휨모멘트) : 상대적 작게 발생 풍화토에 직접 근입 : 전단력 크게 작용 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계인자(비지지길이) 검토 최상단 영역의 비지지길이 : 길어짐, 근입되는 지반의 강성에는 영향을 받지 않음. 상부 영역의 비지지길이 : 근입깊이↑  비지지길이↑, 근입깊이 12.0m에서 수렴 지반조건에 따라서는 큰 차이를 나타내지 않음 강관말뚝 기둥 일체형 교각가 단단한 풍화토에 지지될 경우, 부재력 및 거동 : 근입되는 지반의 강성(느슨 ~ 조밀)보다 근입깊이(L)에 지배됨

37 제 4 장 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 거동 4.1 구조해석 조건 4.2 구조해석 결과
제 4 장 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 거동 구조해석 조건 구조해석 결과

38 4.1 구조해석 조건 구조해석을 통한 거동해석 및 평가 MIDAS Civil 2012+
교량 : PSC거더교(한국도로공사 표준도 L=30.0m), RC교각  기둥 일체형 강관교각 제원 : 연장 120m (3경간), 높이 6.0m 해석단계 시공단계 내 용 Step. 1 (합성전 해석) 말뚝 코핑 완료 후 상부거더 거치 슬래브와 가로보 타설 보요소를 이용한 PSC 거더 모델링 거더 자중 및 슬래브 자중 재하 Step. 2 (합성후 해석) 슬래브/방호벽 및 포장 시공 차량 운행 온도 하중 건조수축 및 크리프 ①정적 해석 : 자중 및 2차 사하중 ②이동하중 해석 : 이동하중(DB-24, DL-24) ③온도하중 해석 : 10℃ (±25℃), 한랭지방 ④시공단계해석 : 건조수축 및 크리프(120년) Step. 3 (지진해석) 시공완료 후 지진 발생 지진하중 입력 및 ⑤지진해석 연성도 내진설계 (MIDAS UMD) < 기존 콘크리트 교각 > < 제안된 교각 >

39 < 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 모델링>
4.1 구조해석 조건 교각 모델링 : 강관말뚝 508×12t 말뚝-지반 상호작용 P-y곡선 (Reese et al, 1974) MIDAS Civil 옵션 : Multi-linear spring (5절점) 교량 받침 (elastic link) : 1350kN(300×400), H=89mm < 탄성받침 배치도> < 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 모델링>

40 4.1 구조해석 조건 말뚝-지반 상호작용 : p-y곡선 산정 (Reese et al., 1974)
MIDAS Civil vs LPile 5.0 : 표준관입시험 N치 (10 ~ 50) - N=10, 𝑘 ℎ =35,964( 𝑘𝑁 𝑚 3 ) - - N=20, 𝑘 ℎ =77,274( 𝑘𝑁 𝑚 3 ) - - N=30, 𝑘 ℎ =120,877( 𝑘𝑁 𝑚 3 ) - - N=40, 𝑘 ℎ =166,037( 𝑘𝑁 𝑚 3 ) - - N=50, 𝑘 ℎ =212,393( 𝑘𝑁 𝑚 3 ) -

41 4.2 구조해석 결과 정적해석 결과 비교 (1.2𝐷𝐿 𝐿𝐿) P1-A 교량받침 P1-B 교량받침 P1-A P1-B

42 4.1 구조해석 조건 지진해석 내진등급 : 내진 1등급 지반계수 : S = 1.5 (종류 Ⅲ)
해석방법 : 다중모드 스펙트럼해석법 -내진설계 조건- 지진구역계수 0.11 (지진구역 I) 위험도계수 1.4 (재현주기 1000년) 지반계수 1.2 (지반종류 II) 가속도계수 A=지진구역계수×위험도계수 =0.11×1.4=0.154 내진설계를 위한 지진하중 입력 내진설계 조건에 따른 지진하중 입력 질량입력 고유치해석시 필요한 질량 입력 구조해석 응답스펙트럼해석 수행 < 설계응답스펙트럼 >

43 4.2 구조해석 결과 내진해석 결과 < Mode 1 > < Mode 2 > < Mode 3 >

44 4.2 구조해석 결과 내진해석 결과 비교 P1-A 교량받침 P1-B 교량받침 P1-A P1-B

45 제 5 장 결론 및 향후 연구내용 결 론 향후 연구내용

46 5.1 결 론 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 장점 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계개념
5.1 결 론 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 장점 철근콘크리트 교각(시공성, 경제성 개선)  기둥 일체형 교각 대체 단일 현장타설말뚝(재료적 취약성, 신뢰도 개선)  강관말뚝 대체(연성도↑) 상부구조 일체화 유리  교량받침 및 신축이음장치 제거  주행성 개선 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계개념 교량받침부와의 연결조건 : 조인트 or 무조인트 말뚝-지반 상호작용에 따른 교량의 거동 검토 압축과 휨을 고려한 단면 설계

47 5.1 결 론 구조해석 : 말뚝-지반 상호작용 / 말뚝 두부의 연결조건 고려 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 최소근입깊이 검토
5.1 결 론 구조해석 : 말뚝-지반 상호작용 / 말뚝 두부의 연결조건 고려 구조해석 수행 필요 : 기존 교각 대비 교량받침의 반력은 감소됨. 내진해석시 교량받침의 배치에 따라 교각 또는 교대에 수평력이 집중됨. 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 최소근입깊이 검토 근입깊이 𝐿 𝐻 =0.5 이상 : 부재력(전단력, 휨모멘트)이 수렴됨 말뚝의 거동 및 부재력 : 근입되는 지반의 강성보다 근입깊이에 지배됨 단면설계 : 압축과 휨을 동시에 받는 기둥 부재로 설계

48 5.2 향후 연구내용 철근콘크리트와 강관말뚝 교각의 내진성능 평가 / 연성도 평가
5.2 향후 연구내용 철근콘크리트와 강관말뚝 교각의 내진성능 평가 / 연성도 평가 설계개념 : 교각의 연성설계 → 지진시 교량 전체시스템의 연성파괴메커니즘 확보 설 계 법 : 연성도 내진설계 (Ductility-Based Design) 프로그램 : 내진해석 MIDAS Civil 2012 → 내진설계 MIDAS UMD 기존 교각과 강관말뚝 기둥 일체형 교각의 설계 수행 교각의 표준도 → 강관말뚝 기둥 일체형 교각으로 대안 설계 공용중인 교량을 대상으로 하는 것보다 추후 활용성이 높음 → 설계사 활용 적산프로그램을 이용한 경제성 평가 설계도면 → 수량 산출 → 단가 산출 사용프로그램 : EST+3 (㈜다산소프트 社)

49 경청해 주셔서 감사드립니다.