프리캐스트 철근콘크리트 중공 말뚝과 기초 접합부 반복가력 거동
Pile-cap Connection Behavior between Hollow-Head Precast Reinforced Concrete Pile and Foundation
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초록
지지력이 큰 하부지반에 구조물의 하중을 전달하기 위한 방안으로 말뚝기초가 대부분 적용되고 있다. 이 연구에서는 접합부에 보강되는 철근량에 따라 반복하중 하에서 프리캐스트공법과 철근 및 속채움 콘크리트로 말뚝머리부를 보강한 철근콘크리트 말뚝(HPC)과 기초 접합부 거동을 실험을 통해 평가하였다. 철근량에 변화에 따라 제작된 두 종류의 접합부 실험체의 균열패턴과 파괴거동은 유사한 수준으로 평가되었다. 철근량 1.77배 증가에 기인하여 BS-H25 실험체는 BS-H19 실험체에 비해 최고하중은 약 1.47배 증가하였지만 연성비는 정가력시 76%, 부가력시 70% 수준을 나타내었다. 강성감소는 접합부 철근 항복 이후 BS-H19 실험체와 BS-H25 실험체는 정가력시 초기강성의 약 66% ~ 71% 수준으로 부가력시 54% ~ 57% 수준으로 감소되었고 BS-H25 실험체가 평균 13% 높은 강성값을 나타내었다. 극한하중 상태에서의 BS-H19와 BS-H25 실험체의 누적 에너지 소산량은 사용하중 상태에 비해 약 5.5배 및 6.6배 큰 값으로 측정되었다.
Abstract
Recently, most of the pile foundations have been applied as a method to transfer the heavy load of the structure to the ground with high bearing capacity. In this study, the pile-cap behavior between foundation and hollow-head precast reinforced concrete(HPC) pile reinforced with longitudinal rebar and filling concrete was experimentally evaluated depending on the cyclic load and reinforcement ratio. As the drift ratio increases, it was found that the cracks pattern and fracture behavior of two types of pile-cap specimens according to the reinforcement ratio were evaluated to be similar. As the reinforcement ratio increases by 1.77 times, the BS-H25 specimen increases the maximum load by 1.47 times compared to the BS-H19 specimen. However, the ductility ratio of positive and negative was decreased by 76% and 70% respectively. After the yielding of the pile-cap reinforcing rebars, the positive and negative stiffness of the all specimens were decreased by a range from 66% to 71% and a range from 54% to 57% respectively, and the average stiffness of BS-H25 specimen is 13% higher than that of BS-H19 specimen. The cumulative dissipated energy capacity of BS-H19 and BS-H25 specimen under ultimate load state is 5.5 times and 6.6 times higher than that of service load state.
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