[펌글] PHC Pile 의 장기허용 지지력을 산정하는 방법은

   PHC Pile 의 장기허용 지지력을 산정하는 방법은 다음과 같습니다.

 

1. 타입공법에 의하여 시공한 경우

       파일의 장기허용지지력 판정은 책임기술자의 종합적 판단에 의하여 하여야 하며 일반적인 방법으로는 다음과 같다.

   (1) 재하시험에 의한 방법
   (2) 정역학적 지지력 산정식에 의하여 산정하는 방법
   (3) 동역학적 지지력 산정식에 의하여 산정하는 방법으로 나눌 수 있다.

   동역학적 지지력 산정식에 의한 방법은 타격에너지와 관입량, 리바운드량 등을 측정하여지지력을 산정하고 토질주상도를 참고로 하여 타입정지 관리를 행하는 시공관리상의 유효한 방법으로서 비교적 많이 사용되는 산정식으로는 아래와 같이 3가지 식이 있으나 지반에 따라서 구해지는 동역학적지지력이 큰 차이가 나는 경우도 있으므로 각각의 산정식을 비교 검토하여 사용하는 것이 좋다.
   보조항타기를 사용하는 경우에는 실적을 고려하여 아래의 식을 수정사용하고 유압햄머를 사용할 때에는 각각의 지반에서 시험파일을 시공하고 그 결과를 검토하여 타입정지 관리의 판단자료로 사용한다.

    1) 건축기준법 시행령식
        
                       F
        Ra = ---------
                  5S + 0.1

          여기서 Ra = 파일의 장기허용지지력(tf)
                      F  = 햄머의 타격에너지(tf.m)
                      S  = 파일의 최종 1타당 관입량(m)

   2) Hiley

                                            Wp
               ef. Wh. H [1 -  --------- (1-e²)]
                                        Wh + Wp
       Ru = ------------------------------
                                       1
                               S + ----
                                       2

            여기서 Ru = 파일의 극한허용지지력 (tf)
                       ef  = 햄머의 효율(유압, 디젤햄머 : 0.7, 드롭햄머 : 0.5)
                       Wh = 햄머 또는 램의 중량 (tf)
                       Wp = 파일의 중량(tf)
                        H  = 햄머의 낙하고(Cm)  단, 디젤, 유압햄머는 2H로 한다.
                        K  = 최종 1타당 리바운드량(Cm)
                        e  = 반발계수(콘크리트파일 : 0.25)

        3) 도로교 시방서식

                             1       A.E.K       N.U.ℓ
                 Ra =  ----  ( -----  +  ------ )
                             3       eο.ℓ        ef

             여기서 Ra = 파일의 장기허용지지력 (tf)
                         A  = 파일의 실단면적 (㎡)
                         E  = 파일의 영율(tf/㎡)
                         ℓ = 파일의 길이(m)
                         U  = 파일의 주장(m)
                         N  = 파일 주면의 평균N치
                         K  = 최종 1타당 리바운드량(m)
                        eο, ef = 보정계수로 표.1과 같다

                        표 1. 보정계수
  

시공의 종류	eο	ef
타입파일	Wh 2  -----    Wp	2.5
중굴최종타입파일	Wh 4  -----     Wp	10

 

 비고 : 보조항타기를 사용하는 경우 Wp는 이를
           포함한 중량이다.
 

2. 프리보링 공법에 의하여 시공한 경우

매입파일의 장기허용지지력은 아래의 (1) 및 (2)에 의하여 구한 수치 이하로 한다.
 
   (1) 재하시험을 행하는 경우는 이하의 1)에서 3)에 의하여 얻은 수치의 최소치

         1) 재하시험에 의한 항복하중의 1/2
         2) 재하시험에 의한 극한하중의 1/3
         3) 파일본체의 장기허용내력

   (2) 재하시험을 행하지 않는

경우는 이하의 1) 및 2)에 의하여 구한 수치의 최소치

        1) 파일본체의 장기허용지지력
        2) 다음식 ①과 ②로부터 구한 장기허용지지력

 ①  Ra = 1/3{20.Ap + ( .Ls/5 + .Lc/2)

 ②  Ra = 1/3 (20.Ap)

[여기서]
Ra = 장기허용지지력(ton)
  = 선단저항 N치로 파일선단으로부터 아래로 1d, 위로 4d
       사이의 실측 N치의 평균치(d는 파일의 직경), N치의 상
       한은 60이고 의 상한은 50으로 한다.
       또한 파일선단이지지 지반중에 1m이상 또는 파일경(d)
       의 2배 이상 관입한 경우에는 선단 N치(50을 상한으로
       한다.)를 채용할 수 있다.
       단, 지반의 액상화 우려가 있는 지층은 제거한다.
Ap = 파일 선단의 전 단면적(㎡)
 = 파일의 지반중 사질토 부근으 실측 N치의 평균치     
         (단. /5 ≤5ton/㎡ 로 한다.)
Ls = 파일 주변지반중 사질토 부분에 있는 파일의 길이(m).
        단, 지반의 액상화 우려가 있는 지층 및 그 상층의 부분
        을 제거하여야 한다.
  = 파일 주변 지반중 점성토 부분의 일축압축강도의 평균
        치(단, /2 ≤5ton/㎡). 만일 일축압축강도의 실측치
        가 없는 경우 qu = 1.25N(t/㎡)으로 할 수 있다.
Lc = 파일 주변 지반중 점성토 부분에 있는 파일 길이(m).
        원칙적으로 점성토 지반중 홍적층의 부분에 대해서만
        주면 마찰력이 유효한 것으로 본다, 중적층의 경우는
        압밀시험을 행한 당해 지층 및 그 하부 지층으 압밀이
        완료된 것을 확인한 부분에 대해서만 주면마찰력이 유
        효한 것으로 본다.
Ψ =  파일의 주장(m)

표 - 1. 시멘트밀크공법에 의한 매입파일의 장기허용지지력
 

N치 /파일경	300	350	400	450	500	600
50	29	40	52	66	82	118
40	24	32	42	53	65	94
30	18	24	31	40	49	71

 

비고 : 단기는 장기의 2배


<참  고>

 1. 단기허용지지력

    단기허용지지력은 장기허용 지지력 수치의 2배로 한다.

2. 허용지지력의 저감

    다음 각호에 해당하는 경우는 (1) 및 (2)로부터 구한 허용지지력으로부터 각각 저감한 수치를 허용지지력으로 하여야 한다.

    (1)지지지반의 층두께가 충분하지 않는 경우는 하부 연약층의 영향을 고려하여 적절한지지력을 설정한다.

    (2) 파일길이는 규정에 의하여 원칙적으로 10D이상, 또는 10m이상이지만 파일길이 5m이상의 경우는 지지력을 적절히 저감하는 것에 의하여 이 공법을 적용할 수 있다.

 

[출처] #1. PHC pile의 장기허용 지지력은 어떻게 산정합니까?|작성자 파일사랑