말뚝기초 내진설계

개념 정의

말뚝기초 내진설계는 지진하중을 말뚝머리의 등가정적하중으로 환산하는 설계다.

극한지지력과 연성 상세로 말뚝의 지지와 변형 성능을 확보한다.

말뚝은 상부 관성력을 지반으로 전달하는 마지막 경로다.

설계 절차

설계는 지반조사에서 시작한다. 액상화 가능 토층을 먼저 확인한다.

말뚝머리에 작용하는 등가정적하중을 구하고, 무리말뚝이면 최대 하중 말뚝을 고른다.

그다음 말뚝 본체의 휨·전단과 인발력 연결 상세를 점검한다.

기둥 항복 선행

기둥이 지표면 위에서 휨 항복하도록 설계하는 것이 기본 원리다.

말뚝은 지표면 아래에서 파괴되지 않아야 한다.

말뚝이 먼저 깨지면 상부 구조의 연성 거동을 기대할 수 없다.

계산 예제

속채움이 없는 강관말뚝은 인발 정착 장치를 따로 둬야 한다.

허용지지력이 1200kN이면 인발력 기준은 그 10%인 120kN이다.

액상화 가능 층이 있으면 주면마찰력을 0으로 두고 같은 방식으로 재검토한다.

헷갈리는 점

시험에서 자주 틀리는 부분을 표로 정리한다.

등가정적해석은 말뚝 전체 모델이 아니라 말뚝머리 하중의 정적 해석이다.

무리말뚝은 최대 하중을 받는 말뚝을 검토하는 순서를 빠뜨리면 안 된다.

극한지지력 개념을 쓰고 허용지지력과 혼동하지 않는다.

정리

말뚝 내진설계는 세 축으로 정리한다.

극한지지력 개념, 말뚝머리 등가정적하중, 지표면 아래 파괴 방지다.

액상화 토층에서는 주면마찰력을 무시하는 것도 잊지 않는다.