군말뚝 지지력

정의

군말뚝은 말뚝을 여러 개 묶어 쓰는 기초다.

말뚝 한 개의 지지력에 개수를 곱하면 안 된다. 응력이 겹치기 때문이다.

그래서 무리말뚝 지지력은 단항 지지력에 효율 E를 곱해 구한다.

효율 E의 뜻

효율 E는 군말뚝 극한지지력을 개별 말뚝 합으로 나눈 비율이다.

E가 1이면 개별 지지력의 합과 같다. 1보다 작으면 간섭으로 저감된다.

말뚝 간격이 넓으면 E는 1에 가깝고, 간격이 좁으면 1보다 작아진다.

Converse-Labarre 식

Converse-Labarre 식은 말뚝 간격과 직경으로 군말뚝 효율을 구하는 저감식이다.

θ는 D/S의 역탄젠트로 구한 각도다. 열 수 m과 한 열의 말뚝 수 n도 식에 들어간다.

간격이 넓으면 저감량이 작아져 E는 1에 가까워진다.

간격이 좁으면 E는 1보다 작아진다. 이 식은 사질토와 점토의 매입말뚝에 적용한다.

계산 예제

직경 0.4m, 중심간격 1.2m, 2열 3행, 단항 지지력 800kN인 예제를 풀어 본다.

먼저 θ를 구한다. arctan(0.4/1.2)는 약 18.4도다.

괄호 항은 7/540 ≈ 0.0130이다. 따라서 E는 약 0.76이 된다.

군말뚝 지지력은 0.76 × 6 × 800 = 3,648kN이다. 단항 합 4,800kN보다 작다.

지반·시공별 효율 적용

무리말뚝 효율은 지반 종류와 시공법에 따라 달라진다. 한 식으로 일괄 적용하지 않는다.

사질토 타입말뚝과 암반 근입말뚝은 효율을 1로 취급한다.

사질토 매입말뚝은 Converse-Labarre 식으로 효율을 구한다.

점성토 매입말뚝은 단항 합과 블록 지지력 중 작은 값을 택한다.

헷갈리는 점과 정리

직전 문제의 정답은 1.0이다. 사질토 타입말뚝은 효율을 1로 본다.

흔한 실수는 단항 지지력에 말뚝 수를 곱하는 것이다. 응력이 겹치기 때문이다.

점성토 무리말뚝에서 블록 파괴 검토를 빠뜨리면 안 된다.

점성토 무리말뚝은 단항 합과 블록 지지력 중 작은 값을 택한다.

군말뚝 지지력은 단항 합에 효율을 곱하고 블록 값과 비교한다.