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Our News

2017. 10. 16.

2017 대한토목학회 CIVIL EXPO 참가



올해로 20회를 맞이하는 CIVIL EXPO에 SE이엑스티의 공법이 전시 및 소개된다.

사단법인 토목학회에서 주최하는 전시회에 2015년부터 매년 참가중인 가운데 이번 전시장소는 부산으로 해안가라는 지리적 여건으로 Ext-Pile 등 다양한 공법이 적용된 지역이라 할 수 있겠다.

2016년 CIVIL EXPO 전시


CIVIL EXPO는 토목분야의 건설프로젝트, 건설신기술 관련 하드웨어 및 소프트웨어, 중소기업체의 토목기술관련 개발제품, 건설관련 국책사업단의 연구성과 등 다양한 전시부스를 설치하여 토목분야의 연구성과와 동향을 한눈에 확인할 수 있다.

 ■ 일시 : 2017년 10월 19일(목) ~ 20일(금)

 ■ 장소 : BEXCO(Busan Exhibition & Convention Center)부산광역시 해운대구 APEC로 55

 ■ 전시개막식 : 2017년 10월 19일(목) 09:30 BEXCO 3층 컨벤션홀 이벤트 홀

그리고 KSCE 2017 CONVENTION이라는 주제로 CIVIL EXPO와 CONFERENCE를 진행하게 되는데 CONFERENCE에서는 학술프로그램으로 상세일정은 아래에 첨부하였다.

※ 출처 : 대한토목학회

사내기자 : 조명수(joms@extpile.co.kr)



2017. 10. 13.

액상화 판정에 대한 설계기준정리

1. 개 요
 - 액상화에 대한 기본적인 이론과 설계기준에서 제시하고 있는 액성화 판정에 대해 정리하여 영업 및 설계시 활용하는데 그 목적이 있음.


2.액상화란?(Liquefaction)
- 모래지반에서 순간충격, 지진, 진동 등에 의해 간극수압이 상승 때문에 유효응력이 감소되어 전단저항을 상실하고 지반이 액체와 같은 상태로 변화하는 현상


3. 액상화 발생 원리
 - 𝛕 = c + 𝛔’ x tan𝚽’ 에서 𝛔’ =𝛔 - u 이므로 간극수압 증가로 유효응력이 감소되고 결국 전단강도가 감소됨.
 - 초기상태 : 상호접촉 상태에서 외력전달
   전단시 상태 : 지진시 접촉점을 분리시키고 간극수압이 발생 -> 전단저항 상실 -> 액상화
   재구성 상태 : 액상화 발생 후 재구성입자배열이 되며 안정화 상태로 됨.


4. 지반개량 공법 적용 이점
- 지반개량을 함으로써 상대밀도, N치, 점착력 등 강성이 증가하므로 액상화가 발생하지 않는 조건이 됨.
5. 액상화 판정 FLOW
 - 액상화의 입도불량, 포화, 느슨한 상태 지반형태에서  점착력 없는 모래지반에서 대부분 발생함.
 - 액상화 판정을 통해 액상화의 원인을 규명하고 발생심도를 파악하여 방지대책을 수립해야함.
 - 동적실험을 통해 전단탄성 계수, 전단파 속도 등을 측정하여 액상화 판정을 하여야 하나 비용이 고가이고 시간도 많이 들어가는 단점이 있어 아래와 같은 액상화 판정을 많이 사용함.
6. 액상화 평가 생략 조건
- 액상화에 대한 대부분의 국내/외 설계기준에 아래와 같은 생략조건을 제시하고 있다.(구조물기초 설계기준,2015)
1. 지하수위의 상부 지반
2. 지반심도가 20m 아래에 있는 지반
3. 상대밀도가 80%이상인 지반
4. 주상도상의 표준관입저항치에 기초하여 산정된 N60이 25 이상인 지반
5. 주상도상의 콘관입저항치에 기초하여 산정된 qci가 13MPa 이상인 지반
6. 주상도상의 전단파속도에 기초하여 산정된 Vsi이 200m/s 이상인 지반
7. 소성지수(PI)가 10 이상이고 점토성분이 20% 이상인 지반
8. 세립토 함유량이 35%이상인 경우
9. 대상 지반의 입도분포곡선으로부터 액상화가 발생 가능한 입도분포영역 외에 분호하는 경우
10. 지진구역 II에서의 내진 2등급 구조물
11. 기타, 경제성을 위해서 내진 2등을 구조물에서는 전문가와 상의 후에 액상화 평가를 생략할 수 있다.
사내기자 : 하영민(haym@extpile.co.kr)

2017. 10. 10.

PF공법 동상에 대한 영향 검토

1. 검토 목적
- 동절기 PF공사시 동상에 대한 영향이 없는지에 대해서 문의하는 사례가 발생함.
- 이에 관련자료를 정리하여 영업 및 공사 측면에서 활용할 수 있도록 하고자 함.
2. 동상(Frost Heave)의 기본 개념
   1) 정의 및 메커니즘
     - 흙속의 공극수가 동결하여 얼음층(Ice Lense)이 형성되어 지표면이 부풀어 오르는 현상으로 기초지반의 지지력을 저감시킬 수 있음

[동상발생 개념도]



[Ice Lensing 현상]  

2) 동결심도

1997년이 건설부 도로조사단에서 우리나라 22개의 측후소와 농업기상관측분실 70개소 등 총 92개소의 기상자료에 근거하여 동결지수를 산정하고,  아래 식에 의해 동결심도를 구하도록 제안.

z = C √F       

z :  동결심도 (cm)

C : 정수 (3~5)

F : 동결지수(℃ 일)

기서 정수 C는 노면의 일조조건, 토질, 배수조건 등을 고려하여 3~5의 값을 취한다. 가령 북쪽으로 향한 산악도로의 부분에서 용수의 침투가 많고 실트분이 많은 토질로된 노상의 경우에는 "5"를 취하고, 햇빛이 적당히 있고 토질조건 및 배수조건이 비교적 나쁘지 않으면 "3"을 취한다.

식을 적용하기 위해서는 노면의 일조조건, 토질, 배수조건 등을 고려하여야 하며, 지역측후소를 기준으로 계획지정의 가장 높은 표고차를 알아야 함.

[전국동결깊이]



3) 동상 방생 조건
- 동상을 받기 쉬운 흙이 존재해야함 (실트질 흙, 지반분류기호(ML, MH))
- 물의 공급이 충분해야 함
- 0℃이하의 동결온도가 오랫동안 지속되어야 함
4) 동상 방지대책
- 배수구를 설치하여 지하수위 저하(지하수가 높은 경우)
- 모관수를 차단할 수 있는 층을 지반 내 설치
- 동결깊이 상부에 있는 지반을 개량
- 흙 속에 단열재료 등을 설치
3. PF공법의 동상 조건
■ “PF 중층 + PF 표층 + SFRC”를 적용한 경우
① SLAB 하부지반이 양호한 조건임 → 실트지반(ML,MH)이 아닌 풍화토(모래성분)
③ Slab 하부지반이 외기에 직접 노출되지 않음
  -건물 내부에 위치 / 전면적이 Slab로 보호 → 외기온도 차단
④ 건물 외부 측면구간도 Girder에 의해 보호됨
  -두께 800mm에 의해 외기온도 차단 효과
  -지하수위가 높아도 내/외부 단차에 의해 외부로 지하수 흐름발생
⑤ PF표층의 동상 방지 역할 수행
  -불투수성(투수계수 10-6cm/s)으로 지하수 상승 억제
  -외기온도의 지반내 전달 차단(단열효과)
  -중층과 혼용하여 지반개량(동결억제효과)


사내기자 : 하영민(haym@extpile.co.kr)

2017. 9. 29.

말뚝재하시험 종류 및 방법

1. 개요
말뚝재하시험은 크게 압축재하시험, 수평재하시험, 인발재하시험 등으로 구분되며, 압축재하시험은 재하방법에 따라 정적재하시험, 동적재하시험 등으로 구분된다.
또한, 정적재하시험의 경우 재하하중의 적용방법에 따라 사하중, 반력말뚝, 어스앵커를 이용하는 방법으로 각각 구분된다.

그림 1. 말뚝재하시험의 종류


2. 재하시험 횟수(구조물 기초설계기준 2016 국토교통부, p51)
□ 압축정재하시험
지반조건에 큰 변화가 없는경우 전체 말뚝개수의 1%이상(말뚝이 100개 미만인 경우에도 최소 1개) 실시하거나 구조물별 1회 이상 실시


동재하시험
① 시공 중 동재하시험(end of initial driving test)은 시공장비의 성능 확인, 장비의 적합성 판정, 지반조건 확인, 말뚝의 건전도 판정, 지지력 확인 등을 목적으로 실시한다. 재하시험 수량은 지반조건에 큰 변화가 없는 경우 전체 말뚝 개수의 1% 이상(말뚝이 100개 미만인 경우에도 최소 1개)을 실시
② 시공중 동재하시험이 실시된 말뚝에 대한 시간경과효과 확인을 위하여 지반조건에 따라 시공 후 일정한 시간이 경과한 후 재항타동재하시험(restrike test)을 실시한다. 시험빈도는 ①항과 같은 수량으로 한다.


3. 정적재하시험(KS F 2445, ASTM D1143)
정적재하시험은 그림 2.와 같이 말뚝, 무리말뚝(Group pile) 또는 말뚝군(Pile group)에 정적인 압축 축하중을 가하여 말뚝의 반응을 정하는 목적으로 실시된다. 시험결과는 말뚝의 장기효과를 알려주지 못하며, 파괴란 이방법으로 일정하중 아래에서 말뚝이 신속히 침하하는 것을 가리키는 것이다.
그림 2. 정적재하시험의 전경


정적재하시험의 목적을 충분히 달성하기 위해서는 하중, 시간, 총침하량, 잔류침하량의 관계를 명확하게 분석할 수 있는 시험법을 채택해야 한다. 방법은 재하 또는 재하방법에 따라 완속재하시험법을 포함하여 7개로 정도로 나누어지며, 이 중에서 현장에서는 급속재하시험법을 많이 채택하고 있다.


시험방법으로는 콘크리트, 철근 등 시험하중의 10% 이상의 중량과 유압잭을 사용하는 사하중에 의한 방법과 주변에 시공된 말뚝 또는 어스앵커를 반력으로하는 반력에 의한 방법이 있다.


3.1 분석방법
1) 하중-침하량 곡선
2) 항복하중 판정법 : 항복하중을 결정하는 방법에는 나라마다 규정이 다르지만 ① P-s 곡선법, ② log P-log s 곡선법, ③ s-log t곡선법, ④ P-ds/d(log t)곡선법, ⑤ Chin 방법, ⑥ Davisson 방법 등

3) 침하량 분석으로 항복하중 판정
- 전침하량 : Terzaghi/Peck과 뉴욕시 기준 등에서 정하고 있는 1inch(25.4mm)
- 잔류(순)침하량 : 미국보스턴 건축기준 및 Woodward(1972)에서 1/2inch(12.7mm)


4. 동적재하시험(ASTM D 4945)
동적재하시험은 동적인 축하중을 가하여 말뚝의 저항을 정하는데 적용되며, 시험을 실시하는 시점에서의 지지력, 말뚝에 작용하는 최대압축응력 및 최대인장응력, 말뚝의 손상여부, 장비의 효율 등의 결과를 얻을 수 있다. 따라서 설계하중 만큼의 지지력을 얻을 수 있는지의 여부를 정재하시험보다 훨씬 빠른방법으로 측정할 수 있으며, 시항타시 적용하여 파일시공관리가 가능하다.
그림 3. 동적재하시험의 전경

4.1 PDA(Pile Driving Analyzer)의 원리
PDA의 원리는 아래 그림과 같이 말뚝을 항타할 경우 말뚝머리는 충격에 의하여 아랫방향으로 전달되면서 압축변형을 발생시키는 압축력이 작용한다. 이때 말뚝 내에 발생하는 변위와 말뚝 내 어느 한 요소의 변위 속도를 측정하여 분석함으로써 말뚝의 지지력을 얻을 수 있다.
4.2 시험방법
1) 초기항타(EOID : End of Initial Driving)
설계지지력 확인이나 시공관리를 위해 시공 중 또는 시공 직후에 실시하며, 침하량 관리 시스템 선정, Stress, Pile damage, Capacity 확인을 위해 실시한다.
2) 재항타(Restrike)
Set-up이나 Relaxation에 의한 지지력변화 확인 및 Capacity 및 Pile 손상여부 확인, 3~5회 타격으로 시험을 종료 한다.

4.3 결과분석
동적재하시험의 결과분석 방법에는 CASE 방법과 CAPWAP 방법 등이 있다. 측정된 힘과 속도의 기록을 이용하여 지지력을 예측한다는 점에서 두 방법은 거의 동일하다고 볼 수 있다.
1) CASE 방법
CASE방법은 동적재하시험에 의한 지지력 예측법의 간편계산법으로 계측치를 가지고 지지력을 예측할 수 있는 공식에 대입하여 구하는 방법이다.
2) CAPWAP 방법
CAPWAP 방법은 CAPWAP 프로그램을 이용하여 시행착오법으로 말뚝지지력, 떨림 및 Damping 특성, 흙의 저항분포 등의 경계조건을 결정하는 방법이다. 계산된 경계조건을 이용하여 정적재하시험을 모사 하여 말뚝의 두부에 하중을 작용시켜 말뚝의 관입과 이에 소요되는 흙의 정적저항의 관계를 얻을 수 있으며, 주면마찰력의 분포를 얻을 수 있다.

5. 인발재하시험
말뚝의 인발시험은 말뚝기초의 선단지지력과 주면마찰력 중 주면마찰려에 대한 시험이다. 선단지지력의 불확실성이 배제되어 시험결과에 있어서도 비교적 분명한 결과를 얻을 수 있으며, 해석방법도 간편한 특징이 있다. 일반시험은 말뚝기초 설계시 풍하중 또는 인발하중에 저항하는 인발저항력을 산정하는 경우필수적으로 실시해야 한다.
시험방법으로는 시험말뚝 위로 빔을 설치하고 시험말뚝 위쪽에 유압잭을 두어 인발하중을 가하는 방법

6. 수평재하시험(ASTM D 3966)
수평방향 외력을 받는 말뚝의 거동을 추정하기 위한 방법으로 말뚝의 거동에 영향을 주는 요소로는 말뚝의 강성, 말뚝폭, 재하높이, 말뚝머리 고정조건, 지반조건, 하중의 성질 등이 있다.
시험방법으로는 사하중 또는 중장비의 반력으로 하여 유압잭으로 하중을 가하는 방법과 반력말뚝 2개를 사용하는 방법이 있다. (허용수평변위 15mm)

사내기자 : 조명수(joms@extpile.co.kr)

건축구조물의 균열에 대하여

1. 개요
  • 건축구조물에 발생할 수 있는 균열의 종류와 원인을 알아보고 관련용어에 대해 정확히 이해
  • 리모델링시 또는 당사 품질 및 시공 관리 시 체크리스트를 활용하여 발생하는 문제점을 파악하고 전문업체 의뢰시 현황에 대해 소통을 돕기 위함


2. 균열의 종류 및 균열폭 제한
 2.1 균열의 종류
(출처 : 대한건축학회, 콘크리트 구조물의 보수보강)





 2.2 보수의 필요 여부에 관한 균열폭의 한도
       
(출처 : 대한건축학회, 콘크리트 구조물의 보수보강)


3. 재료요인에 의한 균열


 3.1 소성수축균열
  • 시멘트-페이스트는 경화할 때, 절대 체적의 1%정도가 감소하게 된다. 이에 소성상태에 있는 콘크리트의 체적이 감소하며, 콘크리트에 부분적으로 인장력을 유발
  • 사질토 지반위 바로 타설, 표면이 넓은 구조물 타설시, W/C가 낮은경우, 고온저습시 발생



 3.2 건조수축균열
  • 콘크리트 내부 잉여수의 증발에 의한 수축에 기인, 경화 초기시 부터 지속 발생(약 5년)
  • 콘크리트 균열중 가장 자주 발생하는 균열로, 한번발생하면 계속진전되고 관통균열로 진전



4. 시공요인에 의한 균열
① 장시간의 혼합․운반 : 전면에 거미줄 모양 혹은 짧고 불규칙하게 균열발생
② 타설시의 수량증대 : 콘크리트 침하, 블리딩, 건조수축에 기인된 균열발생
③ 철근피복 두께의 감소 : 배근․배관의 표면을 따라 균열발생
  ④ 급격한 타설 : 콘크리트의 침하, 블리딩, 거푸집의 처짐에 기인된 균열발생
  ⑤ 불균일한 타설․다짐 : 각종 균열발생
⑥ 거푸집의 처짐 : 거푸집에 움직인 방향에 평행해서 부분적으로 균열발생
⑦ 연속타설면 처리불량 : 연속타설 부위나 콜드조인트 부분 등에 균열발생
⑧ 경화전의 진동․충격 : 외력이 작용할 때와 같음
⑨ 초기양생 불량(급격한 건조) : 타설 직후 표면에 짧고 불규칙적인 균열발생
⑩ 초기양생 불량(초기동결) : 표면에 가늘게 균열발생
⑪ 지공보의 침하 : 바닥이나 기둥 단부의 상부 및 중앙부 하단 등에 균열발생


 4.1 침하균열
  • 콘크리트 타설 및 마감작업 종료 후 자중에 의한 압밀 등으로 인해 콘크리트 침하 균열 발생
  • 빠른 타설 또는철근 피복 부족시 발생


  4.2 온도균열
  • 시멘트 수화반응에 의한 온도상승 및 강하



5. 구조요인에 의한 균열
① 하중증가로 인한 균열 : 설계하중에 비해 큰 하중이 작용하는 경우 균열 발생
② 부재손상에 의한 균열 : 용도변경, 인테리어 공사로 보, 기둥 등 주요 구조부재 균열 발생
③ 부등침하로 인한 균열 : 지하수위 변동이나 인접지반 환경변화, 이질기초 구조인 경우  
      부등침하가 발생하여 기둥, 보, 슬래브, 벽부재 등에 큰 구조균열 발생   
  ④ 구조체의 내력부족으로 인한 균열 : 구조설계 잘못으로 균열 발생
⑤ 설계하중 적용 잘못으로 인한 균열 : 안전계수의 잘못된 적용과 건설하중에 대한 고려
⑥ 구조계획의 잘못 : 구조물의 길이가 50~60m를 넘는 경우 신축이음을 두어야 함
  ⑦ 개구부 모서리 균열 : 슬래브나 벽체의 개구부 모서리의 응력집중현상으로 균열 발생


5.1 구조내력 관련 균열의 판정      
(출처 : 대한건축학회, 콘크리트 구조물의 보수보강)


 5.2 내력부족에 의한 균열



  • 구조부재의 설계 강도 : 휨강도(휨 항복강도) < 전단 및 부착강도
  • 휨균열 : 극한인장면에서의응력이 콘크리트 파괴계수보다 클 때 형성
  • 전단균열 : 전단력에 의해 발생하며, 경사 인장력의 방향이 약하기 때문에 생기는 균열
  • 부착균열 : 철근과 콘크리트 사이의 부착력 상실에 의하여 발생




6. 환경적 요인에 의한 균열
 6.1 환경조건 및 노출 조건에 따른 허용균열 폭


 6.2 동결융해균열
  • 콘크리트의 다공질속에 함유된 수분이 동결 및 융해의 반복으로 표면에 균열 발생


7. 그 외 균열 현황


사내기자 : 문재성(munjs@extpile.co.kr)