On the Critical Relative Displacement between Pile Shaft and Surrounding Soil

김명모,신은철,고혼임,Kim, Myoung Mo,Shin, Eun Chul,Ko, Hon Yim Korean Society of Civil Engeneers 1989 대한토목학회논문집 Vol.9 No.2

말뚝의 한계 주변 마찰력을 발생시킬때의 말뚝과 주변 흙 사이의 상대변위 즉, 한계 상대 변위의 특성을 조사하기 위하여 모형 말뚝 인발시험을 하였다. 시험 결과에 의하면, 한계 상대 변위는 일정한 값을 갖지도 않고, 말뚝 크기에 비례하지도 않으나 한계 주변 마찰력의 크기와 밀접한 관계가 있음을 알았다. 본 논문에서는 모형실험 결과로부터 상대 변위와 한계 주변 마찰력 사이의 관계식을 제시하였다. 주변 마찰력과 관련된 문제 해결을 위하여 원심력 시험기를 이용한 모형실험을 시행하는 경우, 실험결과의 신빙성을 정량적으로 분석하기 위하여 계산적 방법을 이용하였다. 그리고 주변 마찰력에 관련된 문제의 한 예로 부주변 마찰력 문제를 분석하였으며 부마찰력 계산을 위하여 간단한 전이 함수방법을 개발하였다. 분석결과로부터 얻은 결론은 주변마찰력 관련 문제에 대한 원심력 모형실험은 안전하지 않은 쪽의 오차를 초래할 수 있는데, 그 이유는 한계 상대 변위량이 상사법칙을 만족시키지 않기 때문인 것으로 생각된다. Model pile pull-out tests have been executed to investigate the characteristics of the critical relative displacement at which the critical pile skin resistance is mobilized. Test result shows that the critical relative displacement is neither constant nor pile size dependent, but it is the most closely related with the magnitude of the critical skin resistance. The empirical relationship between the two quantities has been established. Behavior of centrifuge physical models of skin-resistance-related problems has been investigated on a quantitative basis by a computational method. A pile downdrag problem has been employed as an example of the skin-resistance-related problems. A simple transfer function type method has been developed for the analysis of the downdrag. It is concluded from the analysis that centrifuge physical modeling of skin-resistance-related problems may lead to an erroneous result on an unconservative side, as may have been expected due to the violation of the similarity rule by the quantity of the critical relative displacement.

개단 강관말뚝의 폐색효과에 대한 모형실험 연구

김명모,Kim, Myoung Mo 대한토목학회 1987 대한토목학회논문집 Vol.7 No.3

개단 강관말뚝의 선단지지력은 폐색 효과에 의하여 발생되는데 이 폐색 효과는 말뚝의 직경에 대한 관입깊이의 비 즉, 상대 관입깊이와 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 폐색 효과를 종합적으로 평가하기 위하여 지반의 상대밀도와 모형말뚝의 상대 관입 깊이를 달리하여 재하시험을 수행하였으며 개단 말뚝의 유효직경을 축소시킬 목적으로 십자 모양의 칸막이 판을 선단에 부착한 모형말뚝에 대한 시험도 병행하였다. 그 결과로서 개단 말뚝은 말뚝의 극한 지지력을 기준으로 폐색효과를 평가할 때 말뚝 타설 지반이 단단할수록 작은 상대관입깊이에서 큰 폐색효과를 얻을 수 있으나 100%의 폐색효과는 지반의 상대밀도에 상관없이 대략 상대관입깊이 25 정도에서 발휘된다는 사실을 알았다. 그리고 칸막이 판의 설치로 인한 폐색효과의 증대는 기대하기 어려운 것으로 판단된다. Plugging effect of open-ended pipe piles is known to have a close relationship with the ratio of an embedment depth to a pile diameter, i.e., the relative embedment ratio. To evaluate this relationship in the concrete, load tests are performed on the open and the close ended model piles varying the relative embedment ratio as well as the relative density of the model test ground. Cross-shaped hollow plates are attached at the open pile ends to reduce the effective pile diameters, on which load tests are also performed. As a result, it is confirmed that higher plugging effect may be obtained in the denser ground at lower relative embedment. However, 100% plugging effect can be obtained at the relative embedment ratio of 25 or bigger regardless of the density of the ground. Increment of the plugging effect by introducing the cross-shaped attachment can hardly be achieved.

Computational Predictions of Pile Downdrag

김명모,Kim, Myoung Mo Korean Society of Civil Engeneers 1989 대한토목학회논문집 Vol.9 No.2

종래의 탄성 고체법을 이용하여 말뚝의 부마찰력을 산정하는 전산프로그램을 개발하였다. 그리고 한계 상대 변위 개념을 도입하여 이 전산프로그램의 수정을 시도하였다. 끝으로 한계 상대변위로서 말뚝과 흙사이의 미끄러짐 발생 여부를 결정하고 모아-쿨롱의 파괴 방정식을 이용하여 부마찰력을 산정하는 단순 전이함수법을 개발하였다. 이 세가지 방법에 의한 결과는 모두 현장 측정치와 잘 일치하였다. 그러나, 이들이 원심력을 이용한 모형실험 결과를 예측할 때에는 각기 다른 결과를 나타내었다. 종합적으로 보면, 이 논문에서 제안한 단순전이 함수법이 말뚝 부마찰력 산정시 그 결과의 정확성과 계산상의 효율성들을 고려할 때 가장 능률적이라고 판단된다. A computer program evaluating the pile downdrag is developed using the conventional elastic solid method. Modification of the conventional method has been performed by introducing the concept of critical relative displacement. A simple transfer function method which employes the critical relative displacement as a pile-soil slip criterion and calculates downdrag by Mohr-Coulomb equation, has also been developed. The results of three methods are all found to be in good agreement with field observations. When they are applied to a centrifuge modeling problem of pile downdrag to predict its result, however, diverse answers are obtained. Overall, the simple transfer function method developed in this study seems to be the most effective in the evaluation of pile downdrag, considering the quality of its result and its efficiency in computation.

하부압입공법에 의한 콘크리트 충전강관(CFT)기둥의 충전특성에 관한 실험적 연구

김명모,전상우,Kim, Myoung Mo,Jeon, Sang Woo 한국강구조학회 2002 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.14 No.2

To evaluate the applicability of the construction method involving infilling CFT columns by pumping-up, a trial construction was done using 6 actual size test samples. The 12.8m-high test samples were similar to a four-story building scale. The pumping-up level was controlled at 12m. The test used two types of high performance concrete with $450kgf/cm^2$ standard design strength, and a concrete pump which is used domestically. The pressure changes in pipes or pump as well as the changes in concrete characteristics were measured during construction. in order to evaluate applicability. After the concrete hardened, the column was dismantled. The filled state of the concrete, concrete strength distribution according to column height, etc., were checked to evaluate the quality of the concrete, From the results, some basic data which characterize the pumping-up pressure were suggested. Also, the strength of hardened concrete as well as the filled state were proven to be acceptable ranges. 콘크리트 충전강관(CFT) 기둥의 하부압입공법의 시공성을 평가하기 위해 6개의 실대규모 시험체에 대한 시험시공을 실시하였다. 시험체의 규모는 4개층 규모의 12.8m높이로 하여 콘크리트 압입 높이가 12m가 되도록 하였다. 사용된 콘크리트는 설계기준강도 $450kgf/cm^2$ 급의 고성능콘크리트이며 콘크리트 펌프는 국내에서 일반적인 시공시 사용하는 것을 채택하였다. 시공중 배관 및 펌프의 압력변화 특성, 콘크리트의 물성변화 등을 계측하여 시공성을 평가하였고 콘크리트가 굳은 후 기둥을 해체하여 콘크리트의 충전상태, 기둥높이에 따른 콘크리트 강도의 분포 등을 검사하여 콘크리트 품질을 확인하였다. 실험결과로부터 기본적인 압력특성 데이터를 제시하였으며 콘크리트의 충전성과 강도특성도 양호한 것을 확인할 수 있었다.

신형 데크플레이트와 철판망을 적용한 합성슬래브의 휨 거동

김명모,엄철환,Kim, Myoung Mo,Eom, Chul Hwan 한국강구조학회 2003 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.15 No.4

건축물의 바닥판에 대한 합성슬래브 시스템의 사용이 점차 확대되어 오피스 빌딩을 중심으로 널리 사용되고 있다. 최근에는 주상복합형 및 주거용 건물에 대한 확대 적용을 휘해 하부면이 평탄한 플랫 데크플레이트의 필요성이 대두됨에 따라 플랫 데크플레이트가 개발되고 있다. 또한 합성슬래브시스템의 바닥판 상부에 와이어메쉬 대신 일체형으로 생산되는 익스팬디드 메탈을 적용할 경우, 원가 절감, 공기 단축 효과도 기대할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 익스팬디드 메탈을 와이어메쉬의 대체재로 사용하여 이를 하부면이 평탄한 플랫 데크플레이트와 결합시킨 신형식의 합성블래브시스템을 제안하였다. 총 12개의 시험체에 대한 실험을 통해 그 구조성능을 평가하고자 하였다. 실험 결과는 시험체의 최대내력과 파괴거동 등을 중심으로 요약하여 나타냈다. The composite metal deck plate system has been widely used for office structures. Recently, however, the flat deck plate has been developed to apply the composite slab system to residential structures. Reduction in construction cost and time can be expected by using expanded metal instead of wire mesh as crack control reinforcements. This study proposed a composite slab system composed of a new-shaped steel deck plate and expanded metal. Twelve specimens were tested to evaluate the structural performance of the new composite slab system. The test results were summarized mainly in terms of maximum load carrying capacity and failure behaviors of each specimen.

제4회 한 · 중 · 일 강구조 기술교류회 참가기

김명모(Myoung Mo Kim) 한국강구조학회 2000 韓國鋼構造學會誌 Vol.12 No.4

실규모 현장시험을 통한 원형 지중강판 구조물의 거동 분석

김명모(Kim Myoung Mo),조성민(Cho Sung-Min),이종구(Lee Jong Ku) 대한토목학회 2003 대한토목학회논문집 C Vol.23 No.1

테이퍼드 플레이트 (Tapered Plate) 를 이용한 교량에 대한 각국의 기술개발 현황과 국내 기술의 발전방향

김명모(Myoung Mo Kim),김주안,박상일 한국강구조학회 1999 韓國鋼構造學會誌 Vol.11 No.4

사면의 파괴형태 및 그 안정해석에 관한 연구

임종석,김명모,Lim, Jong Seok,Kim, Myoung Mo 대한토목학회 1984 대한토목학회논문집 Vol.4 No.3

사면의 안정 해석방법은 사면의 제반 조건 및 파괴면의 형태에 따라 유한사면법과 무한 사면법 등으로 나눌수 있는데 무한사면법은 그 해석 방법이 단순 명료하여 사용이 간편한 반면에, 단영향을 무시하고 경사면에 평행한 파괴면을 가정하는 등 대략적인 면이 있어서 그 적용범위에 한계성을 내포하고 있다. 본 논문에서는 무한사면법을 적용하여 공학적으로 허용할 수 있는 범위내의 오차를 주는 사면을 정의하기 위하여 가상사면을 다양하게 설정하고 각 사면에 대한 유한 사면법과 무한 사면법의 안정해석 결과를 안전률을 이용하여 비교 분석하였다. 그 결과로 무한사면법은 무한사면파괴가 예상되는 한계높이에 대한 사면높이의 비가 대략 9보다 같거나 클때 적용 가능하다고 판단되었다. There are two different methods in the stability analysis of slopes depending upon the 1ocations and the types of assumed failure planes, which are the infinite slope analysis and the finite slope analysis. The infinite slope analysis is simple and easier in its application. However, since the method neglects the end effects and assumes the failure plane to be located at the shallow depth and parallel to the slope, the slopes to be analyzed by the method should be limited to a certain range. Thus, it is intended in this paper to define the infinite slopes whose stability may be analyzed by the infinite slope analysis. As a result, it is obtained that the method of infinite slope analysis may be applied to the slopes which have the ratio of the slope height to the depth of the failure plane of 9 or bigger.

말뚝 지지력 산정을 위한 동역학적 공식의 정확도 분석 및 수정

정충기,김명모,Chung, Choong Ki,Kim, Myoung Mo 대한토목학회 1985 대한토목학회논문집 Vol.5 No.4

비점성토 지반에서 말뚝 기초의 지지력을 산정하는 방법으로 동역학적 공식이 있다. 이 공식은 사용이 간편한 반면에 공식에 사용되는 경험적인 계수값들의 타당성과 항타기록의 정확성등이 문제가 된다. 본 논문에서는 현재 널리 사용되는 6 종류의 공식을 선정하여 각 공식이 산출한 계산 허용 지지력을 말뚝 재하 시험으로부터 구한 실측 허용 지지력과 비교 분석하고, 말뚝 재하시험 결과와 동일한 허용 지지력을 산출할 수 있도록 선형 회귀곡선을 이용하여 각 공식을 수정하였다. 수정된 공식중에서 Gates의 공식이 가장 신뢰도가 높은 것으로 나타났으며, 기존의 Olson 수정공식과 비교한 결과 본 논문 제안 공식이 10% 이상 보수적인 결과를 산출하였다. Dynamic pile-driving formulas are widely used in predicting the load capacity of piles in cohesionless soils. However, the accuracy of the formulas has been questioned for a long time due to their oversimplified assumptions and empirical parameters involved in the formulas. The allowable pile capacities calculated by 6 different dynamic pile-driving formulas are compared statistically with the capacities measured in the field, in this paper, to find out the correlations between the calculated capacities and the measured values. The statistical data are then used to evaluate and to adjust the formulas to improve their accuracy. For the greatest accuracy and simplicity of use, it is recommended that the adjusted form of Gates formula be used. When the result of this recommended formula is compared with that of the existing Olson's modified formula, the former is found to be conservative by more than 10 percents.