KR101550809B1 - Design method for the large diameter driven steel pipe pile considering plugging effect and the device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건설분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대구경 항타 강관말뚝의 시공시 강관말뚝의 내관에 유입되는 토사에 의해 대구경 항타 강관말뚝 선단에 발생되는 폐색효과를 직접적으로 고려한 지지력 산정 기법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a construction field, and more particularly, to a method and apparatus for estimating a bearing capacity of a large-diameter hintered steel pipe pile considering a clogging effect generated at the tip of a large-diameter hintered steel pile by the soil introduced into the inner pipe of the steel pipe pile .
강관말뚝은 선단부가 막힌 폐단 강관말뚝과 선단부가 개방된 개단 강관말뚝으로 구분되며, 개단 강관말뚝의 경우 선단부가 개방된 채로 지반에 항타되므로, 선단부의 개방부를 통해 내관으로 토사가 유입되게 된다. The steel pipe pile is divided into a closed-end steel pipe pile with a closed end and a open-ended steel pipe pile with an open end. In the case of an open-ended steel pipe pile, the end portion is open while the open end of the end portion is pushed into the ground.
한편, 강관말뚝의 설계시 사용되는 강관말뚝의 지지력은 강관말뚝의 측부와 천공홀 내면 사이에 발생되는 주면마찰력과 강관말뚝 선단부와 천공홀의 하면 사이에 발생되는 선단지지력의 합에 의해 산정되며, 이 때 선단지지력이란 선단부의 단면적의 크기만큼 지반이 감당할 수 있는 극한 저항력을 의미한다.
On the other hand, the bearing capacity of the steel pipe pile used in the design of the steel pipe pile is calculated by the sum of the frictional force generated between the side of the steel pipe pile and the inner surface of the perforation hole and the tip bearing force generated between the tip of the steel pipe pile and the bottom of the perforation hole. The tip end bearing force means the ultimate resistance force that the ground can afford as much as the cross sectional area of the tip end portion.
폐단 강관말뚝의 경우 선단부의 총 단면적에 대한 지반의 저항력을 산정하는 방식으로 선단지지력이 계산될 수 있지만, 개단 강관말뚝의 경우 선단의 강관단면적에 대한 지반의 저항력과 내관으로의 토사의 유입에 따른 선단의 폐색효과를 종합적으로 고려하여 선단지지력을 산정하게 된다.
In the case of closed-end steel pipe pile, the bearing capacity can be calculated by calculating the resistance of the ground to the total cross-sectional area of the end portion. However, in case of open-ended steel pipe pile, resistance of the ground to the steel pipe cross- The tip end bearing capacity is calculated by taking into consideration the closure effect of the tip in a comprehensive manner.
개단 강관말뚝의 폐색율을 정량적으로 표현하기 위하여 일반적으로 두 가지 계수를 사용한다. Generally, two coefficients are used to quantitatively express the closure rate of open-ended steel pipe piles.
첫 번째 계수는 Plugged length ratio(PLR)로서, PLR은 도 1 a에 도시된 바와 같이 강관말뚝의 최종관입깊이(D)에 대한 최종관내토길이(LP)의 비로 정의된다. PLR 계수는 강관말뚝의 항타가 완료된 시점의 측정값만으로 산정하기 때문에, 항타 중 폐색효과는 확인할 수 없다는 제한이 있지만 방법이 간단하여 현장에서 적용하기 쉽다는 장점이 있다.The first coefficient is the plugged length ratio (PLR), and the PLR is defined as the ratio of the final in-tube soil length (LP) to the final penetration depth (D) of the steel pipe pile as shown in FIG. The PLR coefficient is calculated based only on the measured value at the time when the piling of the steel pipe pile is completed. Therefore, there is a restriction that the pile closing effect can not be confirmed, but the method is simple and easy to apply in the field.
두 번째 계수는 Incremental filling ratio(IFR)로서, 도 1 b에 도시된 바와 같이 말뚝이 항타될 때 단위관입깊이(△D)에 대한 해당 관내토길이(△LP)의 비로 정의된다. IFR 계수의 경우 항타에 따른 강관말뚝의 폐색효과를 잘 반영하는 장점이 있다.
The second coefficient is the Incremental Filling Ratio (IFR), which is defined as the ratio of the corresponding toe length (ΔLP) to the unit penetration depth (ΔD) when the pile is loaded as shown in Figure 1b. The IFR coefficient has an advantage of reflecting the effect of the stiffening of the steel pipe pile due to the hoeing.
말뚝의 선단이 열린 개단말뚝의 경우 폐색효과에 따른 폐색정도에 따라 지지력 거동 메커니즘이 변화하므로, 말뚝의 지지력 산정 시 폐색 정도에 따른 지지 거동 변화를 고려할 필요가 있다. In the case of open - ended piles with open ends of piles, it is necessary to consider the change of bearing behavior according to the degree of occlusion in calculating the bearing capacity of piles, because the mechanism of bearing capacity changes depending on the degree of occlusion due to the occlusion effect.
특히 폐색의 정도가 부분폐색 상태인 경우에는 선단지지력, 주면마찰력과 함께 관내토에 의해 발생되는 지지력을 추가로 고려해야 한다. Particularly, when the degree of occlusion is partially blocked, the supporting force generated by the in-pipe soil should be additionally considered along with the tip end bearing force and the main surface friction force.
하지만 말뚝의 폐색정도에 따른 지지 거동 변화를 명확히 고려한 설계 기법은 아직까지 제시되어 있지 않아, 말뚝의 설계를 위해 개단말뚝의 선단지지력 산정하는 경우 폐색효과를 반영하지 못하여, 과다하게 안전측 설계가 이루어지는 것이 대부분이고, 이에 따른 부재의 낭비, 공기의 연장 등의 경제적인 손실이 발생되는 문제점이 있다.
However, the design method considering the change of the support behavior according to the degree of occlusion of the pile has not yet been proposed. Therefore, when calculating the bearing capacity of the open end pile for the design of the pile, There is a problem in that an economical loss such as a waste of a member and an extension of air is caused.
본 발명은 상술된 종래의 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법 및 장치의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 대구경 항타 강관말뚝의 폐색율을 정량적으로 표현하는 IFR 계수를 이용하여 폐색효과가 반영된 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법 및 장치를 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for estimating the bearing capacity of a conventional large-diameter hintered steel pipe pile by using an IFR coefficient quantitatively expressing an obstruction rate of a large- The present invention provides a method and apparatus for estimating the bearing capacity of a large-diameter hintered steel pipe pile.
본 발명의 다른 목적은 폐색효과가 반영된 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법 및 장치를 제공하여 부재의 낭비, 공기의 연장 등의 경제적 손실을 최소화할 수 있는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법 및 장치를 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for estimating the bearing capacity of a large-diameter hintered steel pipe pile, which can minimize the economic loss such as waste of members and extension of air, .
본 발명의 일 측면에 따르면, 기준이 되는 소정의 값(1)과 IFR 계수(IFR)를 비교하여 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색 상태를 완전폐색 상태와 부분폐색 상태로 구분하는 제1 단계(S100); 및 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하는 제2 단계(S200);를 포함하되, 상기 제2 단계(S200)는, 상기 제1 단계(S100)에서의 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 상태가 완전폐색 상태인 경우, 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 외주면 마찰력(Q1) 및 상기 대구경 항타 강관말뚝(10) 선단의 전단면적(M1+M2)에 대한 선단지지력(Q2)를 이용하여 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하고, 상기 제1 단계(S100)에서의 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 상태가 부분폐색 상태인 경우, 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 외주면 마찰력(Q1), 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 내주면 마찰력(Q3) 및 상기 대구경 항타 강관말뚝(10) 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4)을 이용하여 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법이 제공된다.
According to an aspect of the present invention, a first predetermined value (1) and an IFR coefficient (IFR) are compared with each other to classify the clogged state of the large-
여기서, 상기 제1 단계(S100)는, 상기 소정의 값(1)과 상기 IFR 계수(IFR)를 비교하여, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 작은 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분하고, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 부분폐색 상태로 구분하는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법일 수 있다.
Here, the first step S100 may include comparing the predetermined value 1 with the IFR coefficient IFR, and if the IFR coefficient IFR is smaller than the predetermined value 1, The closed state of the
또한, 상기 제1 단계(S100)는, 상기 소정의 값(1)과 상기 IFR 계수(IFR)를 비교하여, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 작은 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분하고, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우에, 상기 내주면 마찰력(Q3)이 상기 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4) 보다 큰 경우, 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분하며, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우에, 상기 내주면 마찰력(Q3)이 상기 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4) 보다 작은 경우, 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 부분폐색 상태로 구분하는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법일 수 있다.
The first step S100 may further include comparing the predetermined value 1 with the IFR coefficient IFR to determine whether the IFR coefficient IFR is smaller than the predetermined value 1, Wherein when the IFR coefficient IFR is larger than the predetermined value (1), the inner peripheral friction force (Q3) is greater than the steel pipe sectional area (M1 , The clogging state of the
또한, 상기 내주면 마찰력(Q3)은, 토압계수(Ko), 유효상재응력(σv') 및 말뚝과 지반사이의 마찰각(δ)을 기초로 하여 [식 1]에 의해 산정되는 단위 내주면 마찰력(fsi)를 이용하여 산정되는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법일 수 있다. The inner circumferential surface friction force Q3 is calculated on the basis of the earthquake coefficient K o , the effective superovailability stress σ v 'and the friction angle δ between the pile and the ground, (f si ) of the pile of the large-diameter hintered steel pipe.
[식 1][Formula 1]
또한, 상기 내주면 마찰력(Q3)은, 단위 내주면 마찰력(fsi)에 내주면 마찰력 발생 길이(L1)의 곱으로 산정되되, 상기 내주면 마찰력 발생 길이(L1)는, 상기 대구경 항타 강관말뚝의 내경(Di)을 기초로 [식 2]에 따라 구하여지는 관내토 영향범위비(ISF)에 의해 산정되며, 상기 관내토 영향범위비(ISF)는, 항타에 따라 상기 대구경 항타 강관말뚝의 내관에 삽입된 관내토의 길이(L2)에 대한 상기 내주면 마찰력 발생 길이(L1)의 비인 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법일 수 있다. Further, the inner peripheral surface of the friction force (Q3) is a unit of the inner circumferential surface frictional force (f si) inner peripheral surface doedoe calculated as the product of the friction force generated length (L1), the inner peripheral surface of the friction force generated length (L1) to the inner diameter (D of the large diameter pile driving steel pipe pile (ISF) determined according to Equation (2) on the basis of ( i ), and the in-pipe soil impact ratio ratio (ISF) Is a ratio of the inner circumferential surface frictional force generation length (L1) to the in-pipe soil length (L2).
[식 2][Formula 2]
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing a method of calculating a bearing capacity of a large-diameter hover pit.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치에 있어서, 기준이 되는 소정의 값(1)과 IFR 계수(IFR)를 비교하여 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색 상태를 완전폐색 상태와 부분폐색 상태로 구분하는 폐색 상태 구분 모듈(100); 및 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하는 지지력 산정 모듈(200);을 포함하되, 상기 지지력 산정 모듈(200)은, 상기 폐색 상태 구분 모듈(100)에서 구분된 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 상태가 완전폐색 상태인 경우, 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 외주면 마찰력(Q1) 및 상기 대구경 항타 강관말뚝(10) 선단의 전단면적(M1+M2)에 대한 선단지지력(Q2)를 이용하여 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하고, 상기 제1 단계(S100)에서의 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 상태가 부분폐색 상태인 경우, 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 외주면 마찰력(Q1), 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 내주면 마찰력(Q3) 및 상기 대구경 항타 강관말뚝(10) 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4)을 이용하여 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치가 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for estimating the bearing capacity of a large-diameter hover pit of a large-diameter hintered steel pipe, the method comprising: comparing a predetermined value (1) as a reference with an IFR coefficient (IFR) A clogging state classifying
여기서, 상기 폐색 상태 구분 모듈(100)은, 상기 소정의 값(1)과 상기 IFR 계수(IFR)를 비교하여, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 작은 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분하고, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 부분폐색 상태로 구분하는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치일 수 있다.
If the IFR coefficient IFR is smaller than the predetermined value 1 by comparing the predetermined value 1 with the IFR coefficient IFR, The obstruction state of the
또한, 상기 폐색 상태 구분 모듈(100)은, 상기 소정의 값(1)과 상기 IFR 계수(IFR)를 비교하여, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 작은 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분하고, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우, 상기 내주면 마찰력(Q3)이 상기 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4) 보다 큰 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분하며, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우, 상기 내주면 마찰력(Q3)이 상기 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4) 보다 작은 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 부분폐색 상태로 구분하는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치일 수 있다.
If the IFR coefficient IFR is smaller than the predetermined value 1 by comparing the predetermined value 1 with the IFR coefficient IFR, (IFR) is greater than the predetermined value (1), the inner peripheral friction force (Q3) is larger than the steel pipe sectional area M1 (M1) of the front end , And when the IFR coefficient (IFR) is larger than the predetermined value (1), the step of determining the closed state of the pile (10) The large-
또한, 상기 지지력 산정 모듈(200)은, 토압계수(Ko), 유효상재응력(σv') 및 말뚝과 지반사이의 마찰각(δ)을 기초로 하여 [식 1]에 의해 산정되는 단위 내주면 마찰력(fsi)를 이용하여 상기 내주면 마찰력(Q3)을 산정하는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치일 수 있다. The bearing
[식 1][Formula 1]
또한, 상기 지지력 산정 모듈(200)은, 단위 내주면 마찰력(fsi)에 내주면 마찰력 발생 길이(L1)의 곱으로 상기 내주면 마찰력(Q3)을 산정하되, 상기 내주면 마찰력 발생 길이(L1)는, 상기 대구경 항타 강관말뚝의 내경(Di)을 기초로 [식 2]에 따라 구하여지는 관내토 영향범위비(ISF)에 의해 산정되며, 상기 관내토 영향범위비(ISF)는, 항타에 따라 상기 대구경 항타 강관말뚝의 내관에 삽입된 관내토의 길이(L2)에 대한 상기 내주면 마찰력 발생 길이(L1)의 비인 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치일 수 있다. Further, the supporting
[식 2][Formula 2]
본 발명에 따르면 폐색효과가 반영된 대구경 항타 강관말뚝의 지지력을 산정할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to estimate the bearing capacity of the large-diameter hintered steel pipe pile reflecting the clogging effect.
본 발명에 따르면, 대구경 항타 강관말뚝의 설계 및 시공에 있어서, 부재의 낭비, 공기의 연장 등의 경제적 손실을 최소화할 수 있는 표과가 있다.
According to the present invention, in the design and construction of a large-diameter hintered steel pipe pile, it is possible to minimize economic losses such as waste of members and extension of air.
도 1은 PLR계수 및 IFR 계수를 설명하기 위한 개념도.
도 2는 대구경 항타 강관말뚝의 항타시 선단부에서 발생하는 폐색효과를 설명하기 위한 개념도.
도 3은 완전개방, 부분폐색, 완전폐색 상태를 설명하기 위한 개념도.
도 4는 완전폐색 상태의 경우 대구경 항타 강관말뚝에 작용하는 지지력 성분을 나타내기 위한 개념도.
도 5는 부분폐색 상태의 경우 대구경 항타 강관말뚝에 작용하는 지지력 성분을 나타내기 위한 개념도.
도 6은 부분폐색 상태의 경우 대구경 항타 강관말뚝의 내주면 마찰력 발생 길이를 나타내기 위한 개념도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법의 순서도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치의 개념도. 1 is a conceptual diagram for explaining a PLR coefficient and an IFR coefficient;
FIG. 2 is a conceptual view for explaining an effect of clogging occurring at the leading edge of a large-diameter hound pit pile.
3 is a conceptual diagram for explaining a fully opened state, a partially occluded state, and a completely occluded state.
Fig. 4 is a conceptual diagram showing the bearing force component acting on a large-diameter hound pit in a fully closed state.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a bearing force component acting on a large-diameter hound pit of a steel pipe in a partially closed state.
6 is a conceptual diagram showing the length of occurrence of the frictional force of the inner circumferential surface of the large-diameter hound pit of the steel pipe in the partially occluded state.
7 is a flowchart of a method for calculating bearing capacity of a large-diameter hover pit according to an embodiment of the present invention.
8 is a conceptual diagram of an apparatus for calculating the bearing capacity of a large-diameter hover pit according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법 및 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which exemplary embodiments of the invention are shown. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become apparent and more readily appreciated from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, And redundant explanations thereof will be omitted.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
It is also to be understood that the terms first, second, etc. used hereinafter are merely reference numerals for distinguishing between identical or corresponding components, and the same or corresponding components are defined by terms such as first, second, no.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
In addition, the term " coupled " is used not only in the case of direct physical contact between the respective constituent elements in the contact relation between the constituent elements, but also means that other constituent elements are interposed between the constituent elements, Use them as a concept to cover each contact.
본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정방법은 기본적으로 선단이 열린 형태로 항타되는 개단말뚝에 관한 것이다(도 2). A method of estimating the bearing capacity of a large-diameter hover pit according to an embodiment of the present invention relates to an open-ended pile which is basically hung with a tip open (FIG. 2).
개단말뚝의 경우 지반에 항타될 때 선단의 열린 구조로 말미암아 말뚝 속으로 토사가 밀려들어가게 되는데, 밀려들어간 토사와 강관말뚝 내관의 마찰력으로 인하여 토사 충전 부위도 저항력이 발생되게 되므로(이하 '폐색효과'라 한다), 강관말뚝 선단의 강관 부위 뿐만 아니라 토사 충전부위도 강관말뚝의 지지력 산정시 고려하여야 하는 부분이 될 수 있다.
In the case of open-ended pile, the soil structure is pushed into the pile due to the open structure of the tip when the ground is hammered. Because of the frictional force between the pushed-in soil and the inner pipe of the steel tube pile, ), As well as the site of the steel pipe at the tip of the steel pipe pile, can be a part to be considered in calculating the bearing capacity of the steel pipe pile.
종래의 대구경 항타 강관말뚝의 설계방법에서는 상술된 폐색효과가 반영된 강관말뚝의 지지력 산정 방법이 제시되지 않아, 안전 측 설계가 이루어질 수 밖에 없었고, 이러한 안전 측 설계는 대구경 항타 강관말뚝 시공에 있어 부재의 낭비, 공기의 연장 등의 경제적 손실을 가져오게 하는 문제점이 있어 왔다.
In the conventional method of designing a large-diameter hintered steel pipe pile, the method of estimating the bearing capacity of the steel pipe pile reflecting the clogging effect described above was not proposed, so that the safety side design was inevitable. There has been a problem of causing economic loss such as waste and extension of air.
본 발명은 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정에 있어 상술된 폐색효과를 반영하여, 구조적으로 안정적인 설계를 가능토록 하면서도, 부재의 낭비 및 공기의 연장 등의 문제점을 해소하는 폐색효과를 고려한 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
The present invention relates to a large pile pile pile considering the above-mentioned obstruction effect in estimating the bearing capacity of a large-diameter hintered steel pipe pile, considering the clogging effect to solve problems such as waste of members and extension of air, And to provide a method and an apparatus for calculating the bearing capacity of the apparatus.
본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법은, 기준이 되는 소정의 값(1)과 IFR 계수(IFR)를 비교하여 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색 상태를 완전폐색 상태와 부분폐색 상태로 구분하는 제1 단계(S100) 및 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하는 제2 단계(S200)를 포함한다. The method of estimating the bearing capacity of a large-diameter hintered steel pipe pile according to an embodiment of the present invention is a method of calculating the bearing capacity of a large-diameter hintered steel pipe pile by comparing a predetermined value (1) with an IFR coefficient (IFR) And a second step S200 of estimating the bearing capacity of the large-
본 발명에 따른 지지력 산정 방법은 기 산정된 IFR 계수(IFR)를 이용하는 것으로서, IFR 계수(IFR)의 산정 방법은 시공현장에서의 실측에 의한 산정 방법 및 관련 인자를 고려한 예측 산정 방법 모두 포함할 수 있다.
The method of estimating the bearing capacity according to the present invention uses the calculated IFR coefficient (IFR), and the method of calculating the IFR coefficient (IFR) can include both the estimation method based on actual measurement at the construction site and the estimation method considering the related factors have.
관련 인자를 고려한 예측 산정 방법을 설명하자면 이하와 같다. A method of predicting a predicted value by taking into account relevant factors is as follows.
IFR 계수의 산정을 위해 PLR 계수를 먼저 산정한다. To calculate the IFR coefficient, the PLR coefficient is first calculated.
PLR 계수는 이하의 식 3에 의해 계산될 수 있다. The PLR coefficient can be calculated by the following equation (3).
[식 3][Formula 3]
식 3에서의 각 변수는, 강관말뚝(1)의 직경(D, 단위:m), 강관말뚝(1)의 길이(L, 단위:m), 강관말뚝(1)을 항타하는 해머(2)의 중량(W, 단위:kN), 해머(2)의 낙하고(h, 단위:m), 강관말뚝(1)에 재하되는 유효상재응력(σv', 단위:kN/㎡) 및 강관말뚝(1)이 항타되는 지반(3)의 N값(N, 단위:무차원)을 의미한다. The variables in Eq. 3 are the diameter (D, unit: m) of the steel pipe pile 1, the length (L, unit: m) of the steel pipe pile 1, the hammer 2 (Unit: kN / m < 2 >) and the steel pipe pile 1 (unit: kN), the drop (h, unit: m) of the hammer 2, ) Means the N value (N, unit: dimensionless) of the ground (3) to which it is impacted.
식 3에 의해 PLR 계수를 산정한 후 이하의 식 4에 의해 IFR 계수를 산정할 수 있다. After calculating the PLR coefficient according to Equation 3, the IFR coefficient can be calculated by Equation 4 below.
[식 4] [Formula 4]
식 4에 의해 산정된 IFR 계수는 0에서부터 100사이의 값을 갖게되며, 0 미만의 값이 계산된 경우에는 IFR 계수값을 0으로 산정하고, 100을 초과하는 값이 계산된 경우에는 IFR 계수값을 100으로 산정한다.
The IFR coefficient calculated from Equation 4 has a value between 0 and 100. If the value less than 0 is calculated, the IFR coefficient value is calculated to be 0. If the value exceeding 100 is calculated, the IFR coefficient value To 100.
여기서, 제1 단계(S100)는, 소정의 값(1)과 IFR 계수(IFR)를 비교하여, 소정의 값(1) 보다 IFR 계수(IFR)가 더 작은 경우 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분한다(도 7). If the IFR coefficient IFR is smaller than the predetermined value 1, the first step S100 compares the predetermined value 1 with the IFR coefficient IFR. If the IFR coefficient IFR is smaller than the predetermined value 1, The occlusion state is classified into a completely occluded state (Fig. 7).
또한, 소정의 값(1) 보다 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우에, 내주면 마찰력(Q3)이 상기 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4) 보다 큰 경우라면, 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분한다(도 7). If the IFR coefficient IFR is larger than the predetermined value 1 and the inner peripheral friction force Q3 is larger than the tip end supporting force Q4 of the steel pipe sectional area M1 at the tip end, (10) is classified into a completely closed state (Fig. 7).
이 경우에 있어 완전폐색 상태로 구분하는 이유는, 계산된 내주면 마찰력과 선단지지력의 최소값을 적용하기 위한 것으로서, 내주면 마찰력보다 작은 선단지지력을 적용하여 완전폐색상태로 구분할 수 있다.
In this case, the reason for discrimination as a fully closed state is to apply the calculated inner circumferential frictional force and the minimum value of the front end bearing force, and it can be classified into the completely closed state by applying the front end bearing force smaller than the inner circumferential frictional force.
또한, 소정의 값(1) 보다 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우에, 내주면 마찰력(Q3)이 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4) 보다 작은 경우라면, 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 부분폐색 상태로 구분한다(도 7). If the IFR coefficient IFR is larger than the predetermined value 1 and the inner peripheral friction force Q3 is smaller than the tip end support force Q4 of the steel pipe sectional area M1 at the tip end, 10) is classified into a partial occlusion state (Fig. 7).
이 경우 부분폐색 상태로 구분하는 이유는, 계산된 내주면 마찰력과 선단지지력의 최소값을 적용하기 위한 것으로, 선단지지력보다 작은 내주면 마찰력을 적용하여 부분폐색상태로 구분할 수 있다.
In this case, the reason for dividing into the partial occlusion state is to apply the calculated inner circumferential frictional force and the minimum value of the tip end support force, and can be classified into the partial occlusion state by applying the inner circumferential frictional force smaller than the tip end support force.
소정의 값은 50으로 하는 것이 바람직하다. It is preferable that the predetermined value is 50.
소정의 값을 50으로 하는 이유는 Paikowsky(1989)가 제시한 50을 기준으로 한다.
The reason why the predetermined value is 50 is based on Paikowsky (1989) suggested 50.
대구경 항타 강관말뚝의 폐색의 정도는 완전개방, 부분폐색 및 완전폐색의 3 가지 경우로 나뉠 수 있다(도 3).
The degree of occlusion of the large-diameter hintered steel pipe pile can be divided into three cases of full opening, partial occlusion and complete occlusion (Fig. 3).
완전개방 상태란, 도 3a에 도시된 바와 같이, 대구경 항타 강관말뚝(10)의 항타가 진행됨에 따라, 관내토의 길이(L0)가 증대되고, 말뚝의 관입 깊이(D0)와 관내토의 길이(L0)가 같은 상태를 의미한다.
As shown in FIG. 3A, the fully opened state means that the length L0 of the soil in the pipe is increased and the depth D0 of the soil in the pile and the length L0 ) Means the same state.
부분폐색 상태란, 도 3b에 도시된 바와 같이, 대구경 항타 강관말뚝(10)의 항타가 진행됨에 따라, 관내토의 길이(L1)가 증대되지만, 말뚝의 관입 깊이(D1)보다 관내토(L1)의 깊이가 작은 상태를 의미한다.
The partial clogging state is a state in which the length L1 of the soil in the pipe is increased as the piling of the
완전폐색 상태란, 도 3c에 도시된 바와 같이, 대구경 항타 강관말뚝(10)의 항타가 진행될수록, 말뚝의 관입 깊이(D2)는 증대되지만, 관내토(L2)의 길이는 증대되지 않는 상태를 의미한다.
3C, the penetration depth D2 of the pile is increased as the
제2 단계(S200)에서 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력의 산정은, 제1 단계(S100)에서의 대구경 항타 강관말뚝(10)의 상태가 완전폐색 상태인 경우, 대구경 항타 강관말뚝(10)의 외주면 마찰력(Q1) 및 대구경 항타 강관말뚝(10) 선단의 전단면적(M1+M2)에 대한 선단지지력(Q2)를 이용하여 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정한다(도 4),
In the second step S200, the bearing capacity of the large-diameter hover
또한, 제1 단계(S100)에서의 대구경 항타 강관말뚝(10)의 상태가 부분폐색 상태인 경우, 대구경 항타 강관말뚝(10)의 외주면 마찰력(Q1), 대구경 항타 강관말뚝(10)의 내주면 마찰력(Q3) 및 대구경 항타 강관말뚝(10) 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4)을 이용하여 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정한다(도 5).
When the state of the large-diameter hover
여기서 내주면 마찰력(Q3)은, 토압계수(Ko), 유효상재응력(σv') 및 말뚝과 지반사이의 마찰각(δ)을 기초로 하여 [식 1]에 의해 산정되는 단위 내주면 마찰력(fsi)에 내주면 마찰력 발생 길이(L1) 이용하여 산정될 수 있다.
Here, the inner circumferential surface friction force Q3 is calculated based on the unit inner circumferential surface frictional force f (t) calculated by the equation (1) based on the earth pressure coefficient K o , the effective superovailability stress σ v 'and the friction angle δ between the pile and the ground si of the inner circumferential surface can be estimated using the frictional force generation length L1.
[식 1][Formula 1]
내주면 마찰력 발생 길이(L1)란, 대구경 항타 강관말뚝의 내부에 관입된 관내토 중 내주면 마찰력(Q3) 발생에 기여하는 유효영역에 위치한 관내토의 관입 깊이를 의미한다. The generation length (L1) of the inner circumferential surface frictional force means the depth of penetration of the in-pipe soil located in the effective area contributing to the generation of the inner circumferential surface friction (Q3) of the intruded soil intruded into the large-diameter hound pit pipe.
내주면 마찰력(Q3)은 관내토 전체가 발현하는 것이 아니라, 대구경 항타 강관말뚝의 선단 인접 부근에서 집중적으로 발생되므로, 유효한 내주면 마찰력(Q3)의 산정을 위해서, 내주면 마찰력 발생 길이(L1)를 구하여 단위 내주면 마찰력(fsi)을 곱한 값으로 내주면 마찰력(Q3)을 산정하는 것이 가능하다. The inner circumferential surface friction force Q3 is concentrated not in the entire soil in the pipe but in the vicinity of the vicinity of the tip of the large-diameter hound pit of the large-diameter hull. Therefore, in order to estimate the effective inner circumferential surface frictional force Q3, It is possible to calculate the inner peripheral friction force Q3 by multiplying the inner peripheral surface friction force f si .
내주면 마찰력 발생 길이(L1)는, 대구경 항타 강관말뚝의 내경(Di)을 기초로 [식 2]에 따라 구하여지는 관내토 영향범위비(ISF)에 의해 산정되며, 관내토 영향범위비(ISF)는,항타에 따라 대구경 항타 강관말뚝의 내관에 삽입된 관내토의 길이(L2)에 대한 내주면 마찰력 발생 길이(L1)의 비이다.
The inner peripheral surface frictional force generated length (L1) is is calculated by the hall sat influence range ratio (ISF) that is calculated according to Equation 2 based on the inner diameter (D i) of a large diameter pile driving steel pipe pile, the hall sat influence range ratio (ISF ) Is the ratio of the length L1 of the inner surface friction force to the length L2 of the inner pipe inserted into the inner pipe of the large-diameter hover pit pipe according to the hoeing.
[식 2][Formula 2]
본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. The method of estimating the bearing capacity of a large diameter pillar of a steel pipe according to an embodiment of the present invention may be implemented in a form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium.
상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and configured for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법은 전자통신기기와 같은 장치에 의해 구현될 수 있다.
The method of estimating the bearing capacity of a large-diameter pavement steel pile according to an embodiment of the present invention can be implemented by an apparatus such as an electronic communication device.
본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치는, 기준이 되는 소정의 값(1)과 IFR 계수(IFR)를 비교하여 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색 상태를 완전폐색 상태와 부분폐색 상태로 구분하는 폐색 상태 구분 모듈(100) 및 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하는 지지력 산정 모듈(200)을 포함할 수 있다(도 8).
The apparatus for calculating the bearing capacity of a large-diameter hintered steel pipe pile according to an embodiment of the present invention compares a predetermined value (1) as a reference with an IFR coefficient (IFR) And a bearing
지지력 산정 모듈(200)은, 폐색 상태 구분 모듈(100)에서 구분된 대구경 항타 강관말뚝(10)의 상태가 완전폐색 상태인 경우, 대구경 항타 강관말뚝(10)의 외주면 마찰력(Q1) 및 대구경 항타 강관말뚝(10) 선단의 전단면적(M1+M2)에 대한 선단지지력(Q2)를 이용하여 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하고, 제1 단계(S100)에서의 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 상태가 부분폐색 상태인 경우, 대구경 항타 강관말뚝(10)의 외주면 마찰력(Q1), 대구경 항타 강관말뚝(10)의 내주면 마찰력(Q3) 및 대구경 항타 강관말뚝(10) 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4)을 이용하여 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정할 수 있다.
When the state of the
또한 지지력 산정 모듈(200)은, 토압계수(Ko), 유효상재응력(σv') 및 말뚝과 지반사이의 마찰각(δ)을 기초로 하여 [식 1]에 의해 산정되는, 단위 내주면 마찰력(fsi)를 이용하여 내주면 마찰력(Q3)을 산정할 수 있다.
The bearing
[식 1][Formula 1]
또한 지지력 산정 모듈(200)은, 단위 내주면 마찰력(fsi)에 내주면 마찰력 발생 길이(L1)의 곱으로 상기 내주면 마찰력(Q3)을 산정하되, 내주면 마찰력 발생 길이(L1)는, 대구경 항타 강관말뚝의 내경(Di)을 기초로 [식 2]에 따라 구하여지는 관내토 영향범위비(ISF)에 의해 산정될 수 있다. The bearing
여기서 관내토 영향범위비(ISF)는, 항타에 따라 대구경 항타 강관말뚝의 내관에 삽입된 관내토의 길이(L2)에 대한 내주면 마찰력 발생 길이(L1)의 비이다.
Here, the ISF is the ratio of the length L1 of the inner circumferential frictional force to the length L2 of the in-pipe soil inserted into the inner pipe of the large-diameter hover pit according to the hitch.
[식 2][Formula 2]
본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치는, 폐색 상태 구분 모듈(100) 및 지지력 산정 모듈(200)의 기능 수행에 따른 결과값 산정을 위한 입력변수들을 입력받을 수 있는 입력부(300)를 더 포함할 수 있다(도 8). The apparatus for calculating the bearing capacity of a large diameter pneumatic steel pipe pile according to an embodiment of the present invention includes an input unit for receiving input parameters for calculating a result value according to functions of the closed
또한, 폐색 상태 구분 모듈(100) 및 지지력 산정 모듈(200)의 기능 수행에 따른 결과값을 디스플레이하는 디스플레이부(400)를 더 포함할 수 있다(도 8). The
또한, 입력부, 디스플레이부를 제어함과 아울러, 폐색 상태 구분 모듈(100) 및 지지력 산정 모듈(200)의 기능 수행을 제어하는 제어부(500)를 더 포함할 수 있다(도 8).
The
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.
100 : 폐색 상태 구분 모듈
200 : 지지력 산정 모듈
300 : 입력부
400 : 디스플레이부
500 : 제어부100: Closed state classification module
200: Bearing force calculation module
300:
400:
500:
Claims (11)
대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하는 제2 단계(S200);를 포함하되,
상기 제2 단계(S200)는,
상기 제1 단계(S100)에서의 대구경 항타 강관말뚝(10)의 상태가 완전폐색 상태인 경우, 대구경 항타 강관말뚝(10)의 외주면 마찰력(Q1) 및 대구경 항타 강관말뚝(10) 선단의 전단면적(M1+M2)에 대한 선단지지력(Q2)를 이용하여 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하고,
상기 제1 단계(S100)에서의 대구경 항타 강관말뚝(10)의 상태가 부분폐색 상태인 경우, 대구경 항타 강관말뚝(10)의 외주면 마찰력(Q1), 대구경 항타 강관말뚝(10)의 내주면 마찰력(Q3) 및 대구경 항타 강관말뚝(10) 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4)을 이용하여 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하며,
상기 IFR 계수(IFR)는 0에서부터 100사이의 값을 갖으며,
상기 소정의 값(1)은 50이며,
상기 내주면 마찰력(Q3)은,
토압계수(Ko), 유효상재응력(σv') 및 말뚝과 지반사이의 마찰각(δ)을 기초로 하여 [식 1]에 의해 산정되는 단위 내주면 마찰력(fsi)를 이용하여 산정되는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법.
[식 1]
A first step S100 of dividing the obstruction state of the large-diameter hound pit 10 into a fully closed state and a partially closed state by comparing the predetermined value 1 as a reference and the IFR coefficient IFR; And
(S200) of estimating the bearing capacity of the large-diameter hover pit 10,
In the second step S200,
In the case where the state of the large-diameter hover pit 10 in the first step S100 is completely closed, the outer peripheral friction force Q1 of the large-diameter hound pit 10 and the shear area of the tip of the large- The bearing capacity of the large-diameter stiff pit 10 is calculated by using the end support force Q2 of the large-diameter pit M1 + M2,
In the first step S100, when the state of the large-diameter hover pit 10 is partially closed, the outer peripheral friction force Q1 of the large diameter hound pit 10 and the inner peripheral friction force of the large diameter hound pit 10 (10) by using the tip end bearing capacity (Q4) of the steel pipe cross section (M1) at the end of the large diameter pile (Q3) and the large diameter pile steel pipe (10)
The IFR coefficient (IFR) has a value between 0 and 100,
The predetermined value (1) is 50,
The inner peripheral friction force (Q3)
(F si ) estimated by [Equation 1] on the basis of the earth pressure coefficient (K o ), the effective sheath stress (σ v ') and the friction angle (δ) between the pile and the ground A Method for Estimating Bearing Capacity of Large Pile Pile of Steel Pipe.
[Formula 1]
상기 제1 단계(S100)는,
상기 소정의 값(1)과 상기 IFR 계수(IFR)를 비교하여, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 작은 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분하고,
상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 부분폐색 상태로 구분하는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법.
The method according to claim 1,
In the first step S100,
And comparing the predetermined value (1) with the IFR coefficient (IFR). When the IFR coefficient (IFR) is smaller than the predetermined value (1), the closed state of the large- However,
Wherein when the IFR coefficient (IFR) is larger than the predetermined value (1), the occlusion state of the large-diameter hintered pile (10) is divided into a partial occlusion state.
상기 제1 단계(S100)는,
상기 소정의 값(1)과 상기 IFR 계수(IFR)를 비교하여, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 작은 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분하고,
상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우에, 상기 내주면 마찰력(Q3)이 상기 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4) 보다 큰 경우, 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분하며,
상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우에, 상기 내주면 마찰력(Q3)이 상기 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4) 보다 작은 경우, 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 부분폐색 상태로 구분하는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법.
The method according to claim 1,
In the first step S100,
And comparing the predetermined value (1) with the IFR coefficient (IFR). When the IFR coefficient (IFR) is smaller than the predetermined value (1), the closed state of the large- However,
When the IFR coefficient IFR is larger than the predetermined value 1 and the inner peripheral friction force Q3 is larger than the tip end holding force Q4 of the steel pipe cross-sectional area M1 at the tip end, The closed state of the pile 10 is classified into a completely closed state,
When the IFR coefficient IFR is larger than the predetermined value 1 and the inner peripheral friction force Q3 is smaller than the tip end supporting force Q4 of the steel pipe sectional area M1 at the tip end, Wherein the closed state of the pile (10) is divided into a partial occlusion state.
상기 내주면 마찰력(Q3)은,
단위 내주면 마찰력(fsi)에 내주면 마찰력 발생 길이(L1)의 곱으로 산정되되,
상기 내주면 마찰력 발생 길이(L1)는,
상기 대구경 항타 강관말뚝의 내경(Di)을 기초로 [식 2]에 따라 구하여지는 관내토 영향범위비(ISF)에 의해 산정되며,
상기 관내토 영향범위비(ISF)는,
항타에 따라 상기 대구경 항타 강관말뚝의 내관에 삽입된 관내토의 길이(L2)에 대한 상기 내주면 마찰력 발생 길이(L1)의 비인 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 방법.
[식 2]
The method according to claim 1,
The inner peripheral friction force (Q3)
Is calculated as the product of the inner circumferential surface frictional force ( fsi ) and the inner circumferential surface frictional force generation length (L1)
The inner circumferential surface frictional force generating length (L1)
(ISF), which is obtained according to [Equation 2] based on the inner diameter (D i ) of the large-diameter hound pile of steel pipe,
The in-duct soil impact range ratio (ISF)
Wherein the ratio of the inner circumferential surface frictional force generation length (L1) to the length (L2) of the in-pipe soil inserted into the inner pipe of the large diameter pneumatic steel pipe pile according to the hunting is calculated.
[Formula 2]
A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for carrying out a method of calculating a bearing capacity of a large-diameter hound pile steel pile according to claim 5.
기준이 되는 소정의 값(1)과 IFR 계수(IFR)를 비교하여 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색 상태를 완전폐색 상태와 부분폐색 상태로 구분하는 폐색 상태 구분 모듈(100); 및
상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하는 지지력 산정 모듈(200);을 포함하되,
상기 지지력 산정 모듈(200)은,
상기 폐색 상태 구분 모듈(100)에서 구분된 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 상태가 완전폐색 상태인 경우, 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 외주면 마찰력(Q1) 및 상기 대구경 항타 강관말뚝(10) 선단의 전단면적(M1+M2)에 대한 선단지지력(Q2)를 이용하여 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하고,
제1 단계(S100)에서의 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 상태가 부분폐색 상태인 경우, 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 외주면 마찰력(Q1), 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 내주면 마찰력(Q3) 및 상기 대구경 항타 강관말뚝(10) 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4)을 이용하여 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 지지력을 산정하며,
상기 IFR 계수(IFR)는 0에서부터 100사이의 값을 갖으며,
상기 소정의 값(1)은 50이며,
상기 지지력 산정 모듈(200)은,
토압계수(Ko), 유효상재응력(σv') 및 말뚝과 지반사이의 마찰각(δ)을 기초로 하여 [식 1]에 의해 산정되는 단위 내주면 마찰력(fsi)를 이용하여 상기 내주면 마찰력(Q3)을 산정하는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치.
[식 1]
In a device for calculating the bearing capacity of a large-diameter hintered steel pipe pile,
A clogging state classifying module 100 for classifying a clogged state of the large diameter hogged pipe pile 10 into a fully closed state and a partially clogged state by comparing a reference predetermined value 1 and an IFR coefficient IFR; And
And a bearing capacity calculating module (200) for estimating a bearing capacity of the large-diameter hover pit (10)
The bearing force calculation module 200 calculates the bearing force,
The circumferential surface friction force Q1 of the large diameter pillar 10 and the large diameter pillar 10 of the large diameter pillar 10 when the state of the large diameter pillar 10 of the large diameter pillar 10 classified by the clogging state classifying module 100 is completely closed, The bearing capacity of the large-diameter stiff pit 10 is calculated by using the end bearing force Q2 of the tip end shear area M1 + M2,
In the case where the state of the large-diameter hover pit 10 in the first step S100 is partially closed, the outer peripheral friction force Q1 of the large-diameter hound pit 10, the inner peripheral surface of the large- The bearing capacity of the large diameter stiff steel pipe pile 10 is calculated by using the frictional force Q3 and the end bearing force Q4 of the steel pipe cross-sectional area M1 at the tip of the large diameter pillar 10,
The IFR coefficient (IFR) has a value between 0 and 100,
The predetermined value (1) is 50,
The bearing force calculation module 200 calculates the bearing force,
Using the unit inner circumferential surface frictional force (f si ) calculated by the formula (1) on the basis of the soil pressure coefficient (K o ), the effective inherent stress (σ v ') and the friction angle (δ) between the pile and the ground, (Q3) of the large-diameter hintered steel pipe pile.
[Formula 1]
상기 폐색 상태 구분 모듈(100)은,
상기 소정의 값(1)과 상기 IFR 계수(IFR)를 비교하여, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 작은 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분하고,
상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 부분폐색 상태로 구분하는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치.
8. The method of claim 7,
The closed state classifying module 100,
And comparing the predetermined value (1) with the IFR coefficient (IFR). When the IFR coefficient (IFR) is smaller than the predetermined value (1), the closed state of the large- However,
Wherein when the IFR coefficient (IFR) is larger than the predetermined value (1), the occlusion state of the large-diameter hover pit (10) is divided into a partial occlusion state.
상기 폐색 상태 구분 모듈(100)은,
상기 소정의 값(1)과 상기 IFR 계수(IFR)를 비교하여, 상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 작은 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분하고,
상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우, 상기 내주면 마찰력(Q3)이 상기 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4) 보다 큰 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 완전폐색 상태로 구분하며,
상기 소정의 값(1) 보다 상기 IFR 계수(IFR)가 더 큰 경우, 상기 내주면 마찰력(Q3)이 상기 선단의 강관단면적(M1)에 대한 선단지지력(Q4) 보다 작은 경우 상기 대구경 항타 강관말뚝(10)의 폐색상태를 부분폐색 상태로 구분하는 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치.
8. The method of claim 7,
The closed state classifying module 100,
And comparing the predetermined value (1) with the IFR coefficient (IFR). When the IFR coefficient (IFR) is smaller than the predetermined value (1), the closed state of the large- However,
When the IFR coefficient IFR is larger than the predetermined value 1 and the inner peripheral friction force Q3 is greater than the tip end support force Q4 of the steel pipe cross-sectional area M1 at the tip end, the large- 10) is classified into a completely occluded state,
When the IFR coefficient IFR is larger than the predetermined value 1 and the inner peripheral friction force Q3 is smaller than the tip end support force Q4 of the steel pipe cross-sectional area M1 at the tip end, 10) is classified into a partial occlusion state. The apparatus for calculating the bearing capacity of a large-diameter hintered steel pipe pile.
상기 지지력 산정 모듈(200)은,
단위 내주면 마찰력(fsi)에 내주면 마찰력 발생 길이(L1)의 곱으로 상기 내주면 마찰력(Q3)을 산정하되,
상기 내주면 마찰력 발생 길이(L1)는,
상기 대구경 항타 강관말뚝의 내경(Di)을 기초로 [식 2]에 따라 구하여지는 관내토 영향범위비(ISF)에 의해 산정되며,
상기 관내토 영향범위비(ISF)는,
항타에 따라 상기 대구경 항타 강관말뚝의 내관에 삽입된 관내토의 길이(L2)에 대한 상기 내주면 마찰력 발생 길이(L1)의 비인 것을 특징으로 하는 대구경 항타 강관말뚝의 지지력 산정 장치.
[식 2]
8. The method of claim 7,
The bearing force calculation module 200 calculates the bearing force,
Unit, but the inner circumferential surface frictional force (f si) to the inner peripheral surface of the inner peripheral surface of the friction force generated by the product length (L1) estimating a friction force (Q3),
The inner circumferential surface frictional force generating length (L1)
(ISF), which is obtained according to [Equation 2] based on the inner diameter (D i ) of the large-diameter hound pile of steel pipe,
The in-duct soil impact range ratio (ISF)
Wherein the ratio of the inner circumferential frictional force generation length (L1) to the length (L2) of the in-pipe soil inserted into the inner pipe of the large-diameter hound pit steel pile according to the hunting is calculated.
[Formula 2]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140040021A KR101550809B1 (en) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | Design method for the large diameter driven steel pipe pile considering plugging effect and the device |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101550809B1 true KR101550809B1 (en) | 2015-09-21 |
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ID=54247497
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| KR1020140040021A KR101550809B1 (en) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | Design method for the large diameter driven steel pipe pile considering plugging effect and the device |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101550809B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106884441A (en) * | 2017-04-11 | 2017-06-23 | 青岛理工大学 | Visual uncovered double-walled model tubular pile test device |
| KR101933020B1 (en) | 2017-07-31 | 2018-12-28 | 연세대학교 산학협력단 | Method of the large diameter driven pile’s plugging effect considering driveability |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000230234A (en) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Nippon Steel Corp | Pipe earth measuring method in construction of open end steel pipe pile |
-
2014
- 2014-04-03 KR KR1020140040021A patent/KR101550809B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000230234A (en) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Nippon Steel Corp | Pipe earth measuring method in construction of open end steel pipe pile |
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| CN106884441A (en) * | 2017-04-11 | 2017-06-23 | 青岛理工大学 | Visual uncovered double-walled model tubular pile test device |
| KR101933020B1 (en) | 2017-07-31 | 2018-12-28 | 연세대학교 산학협력단 | Method of the large diameter driven pile’s plugging effect considering driveability |
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