강관말뚝 국부좌굴

국부좌굴이란

강관말뚝 국부좌굴은 강관 단면의 일부 판요소가 먼저 찌그러지는 현상이다.

말뚝 전체가 휘기 전에 얇은 벽의 한 부분이 먼저 밀려 들어가거나 튀어나온다.

이 현상으로 말뚝의 내력과 강성이 함께 떨어진다. 시험에서는 원인과 시공 유의사항을 함께 묻는다.

충격 전달과 위험 위치

항타하면 해머의 충격이 쿠션과 두부를 거쳐 강관 본체로 전달된다.

국부좌굴은 충격과 저항이 강성이 급변하는 위치에 몰릴 때 생긴다.

그래서 두부, 이음부, 선단을 우선 점검한다.

세장비 계산 예

예를 들어 직경 1000mm 강관말뚝을 두께 12mm로 제작한다고 하자.

세장비는 외경 D를 두께 t로 나눈 값이다. 1000 나누기 12는 약 83.3이다.

두께를 16mm로 늘리면 세장비는 62.5가 된다. 이렇게 대안을 수치로 비교한다.

국부좌굴과 전체좌굴

앞 문제의 정답은 약 25%다. 두께가 늘면 세장비가 작아져 국부좌굴에 유리해진다.

헷갈리기 쉬운 점은 국부좌굴과 전체좌굴을 같은 현상으로 보는 것이다.

국부좌굴은 판요소가 찌그러지는 현상이고, 전체좌굴은 말뚝 축 전체가 휘는 현상이다.

두 현상은 원인과 대책이 다르므로 구분해서 답한다.

정리

국부좌굴 원인은 판요소 세장비, 편심 타격, 선단 구속, 부식으로 정리한다.

시공에서는 운반 받침 간격, 해머 중심 일치, 관입량 급감 시 타격 중지를 지킨다.

항타 저항이 급증하면 에너지를 올리지 말고 지층과 장애물부터 확인한다.

시험에서는 원인을 열거하고 시공 유의사항을 설명하는 방식으로 묻는다.