스마트복합말뚝 Ⅰ(SC)
공법개요
시공관리와 품질확보가 용이한 말뚝
- 지지층 심도변화로 설계심도와 동일한 위치에 강관을 배치하기 어려움
→ 시공관리 어려움 - 설계 심도보다 덜 근입된 경우
→ 구조안전성 미확보 - PHC말뚝 시공 후, PHC말뚝 만으로 단차조절, 보강깊이 만큼 강관 삽입 · 거치
→ 시공관리 편리 - 강관과 PHC말뚝 이음작업 및 이음부 품질검사 불필요
보다 경제적인 말뚝
- 강관말뚝 대비 5~40% 원가 절감
- 기존 복합말뚝 (강재량 多, 이음작업 등)대비 5~15% 원가 절감
- 기존 복합말뚝은 강관말뚝 두부절단에 따른 자재비 손실 (강관말뚝 할증5%)
- 기존 복합말뚝은 설계심도보다 더 근입된 경우 → 강관말뚝 자재비 증액
- 스마트 복합말뚝은 PHC말뚝 두부절단으로 자재비 손실 (PHC말뚝 할증3%)
- 스마트 복합말뚝은 설계 심도보다 더 근입된 경우 → PHC말뚝 자재비 증액
보다 내력이 우수한 말뚝
- 동일직경 강관말뚝(두께 12mm) 대비 축강성(EA) 2.6배, 휨강성(EI) 1.4배, 전단강성(GA) 2.9배 큼 → 말뚝 변형량이 작고, 내진성능 우수
- 강 콘크리트 합성효과로 각 구성 부재의 내력보다 더 큰 내력 발휘 → 구조성능 우수
- 강관말뚝과 PHC말뚝 이음으로 인한 허용응력 감소(5~10%)없이 내력 100% 활용
복합말뚝 특징비교
구분 | 스마트복합말뚝Ⅰ (SC) | 기존 복합말뚝 | |||
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개요도 | ![]() |
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강관 삽입 · 거치 | 콘크리트 충전 | 이음장치 부착 | 말뚝이음 | ||
구성품 | 상부 : PHC 말뚝 + 강관 + 콘크리트 하부 : PHC말뚝 |
상부 : 강관말뚝 + 이음장치 하부 : PHC말뚝 |
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개요 | PHC말뚝을 시공한 후, 수평력과 휨모멘트가 큰 상부는 강관을 삽입 · 거치하고, 콘크리트를 충전하여 시공하는 말뚝공법 | PHC말뚝과 강관말뚝을 연결하여 복합말뚝을 제작한 후, 수평력과 휨모멘트가 큰 상부는 강관말뚝이 위치하게 하고, 하부는 PHC말뚝이 위차하도록 시공하는 말뚝공법 | |||
특징 | 구 조 안 정 성 |
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시 공 성 |
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경 제 성 |
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안전성검증
「한국강구조학회」에서 실험 및 수치해석을 통해 안전성을 검증한 결과, 스마트복합말뚝 Ⅰ(SC)는 합성거동을 하고,
이로 인하여 각 부재가 보유한 내력보다 더 큰 내력을 발휘한다는 결과를 얻음으로써 안전성이 입증되었습니다.
- 스마트복합말뚝 Ⅰ(SC)은 부착길이를 5m 이상을 확보하면 부착력이 강관 내력보다 크므로 부착력으로 강관 내력 이상을 지지할 수 있을 것으로 판단된다.
- 그리고 스마트복합말뚝 Ⅰ(SC)은 합성거동을 하고, 이로 인하여 각 부재가 보유한 내력보다 더 큰 내력을 발휘하는 것으로 판단된다.
- 또한 스마트복합말뚝 Ⅰ(SC) 두부보강방법은 도로교설계기준 해설(2008)에서 요구하는 휨강도보다 더 크므로 충분한 구조적 안전성을 확보하고 있는 것으로 판단된다.
수치해석결과
- 탄성한계상태와 최대하중상태에서 주요 부재인 지지봉 및 보강철근에 발생하는 최대 주인장응력값이 설계기준에 규정된 값 보다 작아서 규정을 만족하고 있는 것으로 판단된다.
* (사용 프로그램: ANSYS)

탄성한계상태

최대하중상태
시공순서
- 말뚝을 일괄 시공한 후, 말뚝 두부를 정리하고, 두부 보강철근 일체 결합형 강관을 보강길이까지 삽입한 다음, 콘크리트를 충전하여 스마트복합말뚝 Ⅰ(SC)과 두부보강공사 완료
1. PHC말뚝 반입

2. 강관 반입

3. PHC말뚝 시공

4. 말뚝 두부 절단

5. 강관 인양

6. 강관 삽입 · 거치

7. 콘크리트 충전

8. 두부보강 철근 배근

9. 기초 콘크리트 타설

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각각의 기술들은 귀사의 수주 및 원가절감, 공기단축등에 도움이 될 것이라 확신합니다.
관련 내용에 대해 궁금하신 사항이나 자료가 필요하실 경우 언제라도 문의하시면 최선을 다하겠습니다.
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