Abstract
The pre-tensioned spun high strength concrete (PHC) pile has poor load carrying capacity in shear and flexure, while showing excellent axial load bearing capacity. The purpose of this study is to evaluate the flexural performance of the concrete-infilled composite PHC (ICP) pile which is the PHC pile reinforced with infilled concrete, transverse and longitudinal reinforcement for the improvement of shear and flexural load carrying capacity. The ICP pile specimen was designed to make allowable axial compression and bending moment higher load bearing capacity than those determined through the investigation of abutment design cases. The allowable axial compression and bending moment of the ICP pile was obtained using the program developed for calculating the axial compression - bending moment interaction. Then, ICP pile specimens were manufactured and flexural tests were performed. From the test results, it was found that the maximum bending moment of the ICP pile was approximately 45% higher than that of the PHC pile and the safety factor of ICP pile design was about 4.5 when the allowable bending moment was determined to be 25% of the flexural strength.
PHC 말뚝은 우수한 축하중 저항 능력에 비해 상대적으로 전단 및 휨 저항 성능이 낮은 단점을 가지고 있다. 이 연구의 목적은 기존 PHC 말뚝의 단점을 개선할 목적으로 개발된 중공부에 내부충전 콘크리트, 축방향 철근과 전단 철근으로 보강한 합성 PHC 말뚝(ICP 말뚝)의 휨성능을 평가하는 것이다. 이를 위하여 기존의 교대 설계사례로 부터 말뚝에 발생하는 축력과 휨모멘트를 조사한 후, ICP 말뚝 계산을 위하여 개발한 축력-휨모멘트 상관관계 프로그램을 이용하여 허용 축력과 휨모멘트가 발생하는 부재력을 만족하도록 ICP 말뚝을 설계하였다. 설계에 따라 ICP 말뚝을 제작하였으며, 휨실험을 수행하였다. 실험 결과 ICP 말뚝은 PHC 말뚝에 비하여 약 45% 큰 휨내력을 나타내었다. 또한 계산에 의해 예측한 ICP 말뚝 휨강도의 25%를 허용 휨모멘트로 취할 경우, 약 4.5의 안전율을 갖는 것으로 평가되었다.
