현장타설콘크리트말뚝 구조세칙

■ KDS 41 20 00 :2019 건축물 기초구조 설계기준

 

▶ 말뚝재료별 구조세칙 

 

1. 나무말뚝

2. 기성콘크리트말뚝

3. 강재말뚝

4. 타입말뚝

5. 매입말뚝 

6. 현장타설콘크리트말뚝

 

(1) 현장타설콘크리트말뚝의 시공에 있어서 공벽의 붕괴, 보링 및 굴착기기를 뺄 때의 흡인현상 등에 따라 지지층이 교란되지 않도록 충분한 고려를 하여야한다. 또한 공저의 슬라임에 대한 제거대책을 강구하여야 한다.

☞ 공벽의 붕괴 : 공벽이 유지되는 깊이까지 (풍화암 이상) 케이싱 근입 후, 천공

☞ 흡인현상에 따른 지지층 교란 : 말뚝 선단은 암반이므로 지지층 교란 발생 미미 

☞ 슬라임 : AIR SURGING or MECHANICAL PUMP 이용

 

(2) 현장타설콘크리트말뚝의 단면적은 전길이에 걸쳐 각 부분의 설계단면적 이하이어서는 안 된다.

☞ 굴착에 따른 말뚝의 단면의 크기 및 수직도 오차에 의해 말뚝 직경이 작아지지 않도록 시공

 

(3) 현장타설콘크리트말뚝의 선단부는 지지층에 확실히 도달시켜야 한다.

☞ 주면마찰 설계인 경우도 있으나, 대부분 지지층(암반)에 지지

 

(4) 현장타설콘크리트말뚝은 특별한 경우를 제외하고 주근은 4개 이상 또한 설계단면적의 0.25% 이상으로 하고 띠철근 또는 나선철근으로 보강하여야한다. 이 경우 철근의 피복두께는 60 mm 이상으로 한다.

☞ 주철근의 총 단면적 0.0025Ag

☞ 겹침이음 고려시 일반적으로 전체단면적에 대한 철근의 단면적의 비 0.04 (말뚝 vs. 기둥)

☞ 천공 해머 자체가 원형이므로 철근은 주근 + 나선철근 (원형을 유지하려면 주근 6개 이상이 일반적)

☞ 피복두께 60mm

 

→ KDS 14 20 20 :2018 콘크리트구조 휨 및 압축 설계기준

- 압축부재의 철근량 제한 

(1) 비합성 압축부재의 축방향 주철근 단면적은 전체 단면적의 0.01배 이상, 0.08배 이하로 하여야 한다. 축방향 주철근이 겹침이음되는 경우의 철근비는 0.04를 초과하지 않도록 하여야 한다.

(2) 압축부재의 축방향 주철근의 최소 개수는 사각형이나 원형 띠철근으로 둘러싸인 경우 4개, 삼각형 띠철근으로 둘러싸인 경우 3개, 상기 (3)에 규정하는 나선철근으로 둘러싸인 철근의 경우 6개로 하여야 한다.

 

→ KDS 14 20 50 :2018 콘크리트구조 철근상세 설계기준

- 프리스트레스하지 않는 부재의 현장치기콘크리트의 최소 피복 두께는 다음 규정을 따라야 하며 ~. 

(1) 수중에서 치는 콘크리트 100㎜

(2) 흙에 접하여 콘크리트를 친 후 영구히 흙에 묻혀 있는 콘크리트 80㎜

(3) 흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 콘크리트

    ① D29 이상의 철근 60㎜

    ② D25 이하의 철근 50㎜

    ③ D16 이하의 철근, 지름 16㎜ 이하의 철선 40㎜

  (4) 옥외의 공기나 흙에 직접 접하지 않는 콘크리트 ~

 

(5) 저부의 단면을 확대한 현장타설콘크리트말뚝의 측면경사가 수직면과 이루는 각은 30˚ 이하로 하고 전단력에 대해 검토하여야 한다.

☞ 60˚ ~ 90˚ 수직도 유지 

☞ 경사로 인한 수평분력에 대한 전단 검토 필요 

 

(6) 현장타설콘크리트말뚝을 배치할 때 그 중심간격은 말뚝머리 지름의 2.0배 이상 또한 말뚝머리 지름에 1,000 mm를 더한 값 이상으로 한다.

☞ 중심간격 : 2배 직경 or 직경+1,000 이상 

 

(7) 케이싱이 없는 현장타설콘크리트말뚝의 설계균열모멘트(⍉Mn)는 식 (4.4-9)에 따라 구할 수 있다.

  ⍉Mn = 0.25√(fck)·Sm   (4.4-9)

  fck = 콘크리트의 압축강도(MPa)

  Sm = 철근 및 케이싱을 무시한 단면계수(mm3)

☞ 균열검토용 식

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■ 말뚝기초의 결함 유형

☞ 말뚝기초의 결함 유형을 파악하면 현장타설콘크리트말뚝의 구조세첵 이해가 수월함