• 제목/요약/키워드: Pullout load

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An experimental study on the resistance and movement of short pile installed in sands under horizontal pullout load

  • Kwon, Oh Kyun;Kim, Jin-Bok;Kweon, Hyuck-Min
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제6권1호
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    • pp.87-97
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    • 2014
  • In this study, the model tests were conducted on the short piles installed in sands under a horizontal pullout load to investigate their behavior characteristics. From the horizontal loading tests where dimensions of the pile diameter and length, and loading point were varied, the horizontal pullout resistance and the rotational and translational movement pattern of the pile were investigated. As a result, the horizontal pullout resistance of the pile embedded in sands was dependent on the pile length, diameter, loading point, etc. The ultimate horizontal pullout load tended to increase as the loading point (h/L) moved to the bottom from the top of the pile, regardless of the ratio between the pile length and diameter (L/D), reached the maximum value at the point of h/L = 0.75, and decreased afterwards. When the horizontal pullout load acted on the upper part above the middle of the pile, the pile rotated clockwise and moved to the pullout direction, and the pivot point of the pile was located at 150-360mm depth below the ground surface. On the other hand, when the horizontal pullout load acted on the lower part of the pile, the pile rotated counterclockwise and travelled horizontally, and the rotational angle was very small.

대구경 소켓경사반력말뚝의 인발거동에 관한 연구

  • 최용규;김상옥;정창규;정성기;김상일
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.277-284
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    • 2000
  • Using the large diameter (D = 2,500mm, L = 40m) batter steel pipe piles, designed as compression piles but used as reaction piles during the static compression load test of socketed test piles (D = 1,000mm, L = 40m), static pile load tests for large diameter instrumented rock-socketed piles were performed. The reaction steel pipe piles were driven 20m into the marine deposit and weathered rock layer and then l0m socketed with reinforced concrete through the weathered rock layer and into hard rock layer. Steel pipe and concrete in the steel pile part, and concrete and rebars in the socketed parts were instrumented to measure strains in each part. The pullout amounts of reaction pile heads were also measured with LVDT. During the static pile load test, total compressional load of about 20MN was loaded on the head of test piles, but load above 20MN was not loaded due to lack of loading capacity of loading system. Over the course of the study, maximum pullout amount up to 7mm was measured in the heads of reaction piles when loaded op to 10MN and 1mm of pullout amount was measured. More than 85% of pullout load was transfered in the residual weathered rock layer and about 10% in the soft rock layer, which was somewhat different transfer mechanism in the static compressional load tests.

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초고강도 콘크리트의 인발하중과 압축강도와의 관계 (The Relation between Pullout Load and Compressive Strength of Ultra-High-Strength Concrete)

  • 고훈범;김기태
    • 한국건축시공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.17-24
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    • 2018
  • 비파괴 시험 중 선 매입 인발시험법은 아마도 현장의 콘크리트 압축강도를 평가하기 위해 널리 사용되는 기술이라고 할 수 있다. 인발시험은 콘크리트 타설 전에 특별히 계획된 형태의 철재 봉을 설치하여 콘크리트가 굳은 다음 그 봉을 인발하여 그때의 하중을 측정하여 콘크리트 강도를 평가하는 방법으로 미국과 캐나다에서는 콘크리트 구조물 공사중에 콘크리트 강도를 결정하는 신뢰할 만한 시험법으로 각각 ASTM C 900과 CSA A23.2에 규격화 되어 있다. 직경 12mm볼트에 홈이 파인 파단형 인발 볼트와 인발너트, 그리고 로드셀이 필요 없는 오일유압펌프로 구성된 간이인발시험법을 초고강도 콘크리트 강도를 추정하기 위하여 제안되었다. 인발시험과 간이인발시험의 이점을 검증하기 위하여, 80MPa 및 100MPa 급 두 가지 유형의 콘크리트로 제작된 4개의 시험벽체와 2개의 슬래브를 대상으로 로드셀을 장착한 간이인발시험을 사용하여 인발시험을 실시하였다. 인발하중과 콘크리트 압축강도, 파단형 인발볼트의 파단 여부를 재령 7일까지는 매일, 그리고 14일, 21일, 28일, 90일에 측정하였다. 인발하중과 콘크리트 압축강도의 상관곡선은 매우 높은 신뢰도를 보여주었으며, 따라서 인발시험이 현장에서 구조물의 초고강도 콘크리트 강도를 평가할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 파단형 인발볼트 직경과 콘크리트 강도와의 관계식으로 y=0.0184+5.4(x=콘크리트 압축강도(MPa), y=파단형 인발볼트 직경(mm))를 제안하였다. 본 연구에서 얻은 결과로 간이인발시험은 유용하며 저비용, 간편성 및 편의성에 대한 가능성이 검증되었다.

Test of Headed Reinforcement in Pullout

  • Park, Dong-Uk;Hong, Sung-Gul;Lee, Chin-Yong
    • KCI Concrete Journal
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    • 제14권3호
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    • pp.102-110
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    • 2002
  • Results of an experimental study on the pullout behavior of the headed reinforcement are presented. A total of 48 pullout tests was performed to evaluate pullout strengths and load-displacement behaviors in pullout of the headed bars. The square steel heads had gross area of 4 $A_{b}$ and thickness of $d_{b}$ The test program consisted of three pullout test groups: Simple and Edge pullout tests using plain concrete slabs, comparison of pullout performances between the standard hooks and the headed reinforcement, and pullout tests of headed reinforcement using reinforced concrete columns. Test variables included concrete strengths ( $f_{c}$' = 27.1MPa, 39.1MPa), reinforcing bar diameters (D16~D29), embedment depths (6 $d_{b}$~12 $d_{b}$), edge conditions, column reinforcement, and single-vs.-multiple bar pullout. Test results revealed that the heads effectively provided the pullout resistances of the deformed bars in tension. The load-displacement behaviors were similar between the 90-degree hooks and the headed reinforcement. When a multiple number of headed bars installed with small head-to-head spacings was pulled out, reinforcement designed to run across the concrete failure surface in a direction parallel to the headed bars helped improve the pullout performances of the headed reinforcement.t.ement.t.

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ALE 기법을 이용한 모래지반에서 석션 매입 앵커의 인발 거동 분석 (Study on Pullout Behavior of Embedded Suction Anchors in Sand using ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) Technique)

  • 나선홍;장인성;권오순;이승현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.167-173
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    • 2014
  • 석션 매입 앵커(Embedded Suction Anchor; ESA)는 석션 기초(Suction Pile or Caisson)을 이용하여 앵커를 지중에 매설한 후 인발에 저항하는 계류앵커형식이다. 본 연구에서는 ALE (Arbitrary Larangan Eulerian) Adpative Meshing 기법을 이용한 수치해석을 통해 석션 매입 앵커의 인발 거동을 모사하고, 그 결과를 기존 연구에서 수행된 원심모형 실험 및 한계 평형법을 이용한 해석적 방법의 결과와 비교 분석 하였다. 이를 통해 앵커의 수평 연직 경사 방향의 인발 거동을 평가하였으며, 수치 해석 결과, 수평 재하 시 중간 위치에서 가장 큰 저항력을 발휘하는 것으로 나타났다. 연직 재하의 경우 재하 위치와 무관하게 유사한 저항력이 발휘 되었으며, 수평 저항력이 가장 큰 중간 위치에서 경사 하중을 가한 결과 경사각이 증가할수록 인발 저항력이 감소하는 것으로 나타났다.

An analytical analysis of the pullout behaviour of reinforcements of MSE structures

  • Ren, Feifan;Wang, Guan;Ye, Bin
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권3호
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    • pp.233-240
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    • 2018
  • Pullout tests are usually employed to determine the ultimate bearing capacity of reinforced soil, and the load-displacement curve can be obtained easily. This paper presents an analytical solution for predicting the full-range mechanical behavior of a buried planar reinforcement subjected to pullout based on a bi-linear bond-slip model. The full-range behavior consists of three consecutive stages: elastic stage, elastic-plastic stage and debonding stage. For each stage, closed-form solutions for the load-displacement relationship, the interfacial slip distribution, the interfacial shear stress distribution and the axial stress distribution along the planar reinforcement were derived. The ultimate load and the effective bond length were also obtained. Then the analytical model was calibrated and validated against three pullout experimental tests. The predicted load-displacement curves as well as the internal displacement distribution are in closed agreement with test results. Moreover, a parametric study on the effect of anchorage length, reinforcement axial stiffness, interfacial shear stiffness and interfacial shear strength is also presented, providing insights into the pullout behaviour of planar reinforcements of MSE structures.

비선형회귀분석을 이용한 가압식 쏘일네일링의 극한인발저항력 판정 (Estimation of Ultimate Pullout Resistance of Soil-Nailing Using Nonlinear)

  • 박현규;이강일
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.65-75
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    • 2016
  • 본 연구에서는 최근 적용사례가 급증하고 있는 가압식 그라우팅을 이용한 쏘일네일링의 현장인발시험 자료를 수집하여 데이터베이스를 구성하였으며, 기존의 도해법을 이용한 극한인발저항력 판정법의 문제점을 보완하기 위하여 비선형회귀분석을 이용하여 극한인발저항력을 판정하는 방법을 제안하였다. 비선형회귀분석에 의해 추정된 하중-변위곡선은 현장인발시험 자료와 매우 높은 상관성을 보였으며, 도해법에 의해 판정된 극한인발하중에 비해 평균 29% 정도 크게 판정되었다. 쏘일네일의 하중-변위곡선이 항복하중 이후에 급격한 변위를 보이는 경우에는 S자 성장곡선 회귀모형이 가장 적합하며, 인발하중과 변위의 증가량이 점진적으로 감소하는 파괴거동을 보이는 하중-변위곡선은 점근적 방법이 가장 적합한 회귀모형으로 평가되었다. 본 연구로부터 제안된 단위극한주면 마찰 저항력은 국내 지반특성과 가압식 그라우팅 공법의 특성이 반영된 것으로 해외 연구결과로부터 제시된 설계도표를 이용하던 문제점을 개선함으로써 독자적인 설계기준을 확보하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

고강도 콘크리트에 대한 간이 인발시험법 적용 (The Application of a Simplified Pullout Test for High-Strength Concrete)

  • 고훈범;전두진;이민재
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.49-55
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    • 2017
  • 1970년대에 여러 연구자가 시제품 시험장비를 가지고 인발시험을 실시하였으며, 인발시험은 콘크리트 강도를 결정하는 신뢰할 만한 비파괴검사 방법(NDT)으로 입증되었다. 우리는 고강도 콘크리트 강도를 추정하기 위하여 직경 10 mm볼트에 홈이 파인 파단형 인발 볼트와 인발너트, 그리고 로드셀이 필요 없는 오일 유압펌프를 포함한 간이 인발시험법을 제안하였다. 저비용, 간편성 및 편의성을 갖는 간이인발시험의 이점을 검증하기 위하여, 30 MPa 및 50 MPa 급 두가지 유형의 콘크리트로 제작된 4개의 모의벽체를 대상으로 로드셀을 장착한 간이인발시험을 사용하여 인발시험을 실시하였다. 인발하중과 콘크리트 압축강도는 재령 7일까지는 매일, 그리고 14일, 21일, 28일에 측정되었다. 시험결과 인발하중과 콘크리트 압축강도는 매우 밀접한 상관관계를 보여주었으며 따라서 인발하중이 현장에서 구조물의 고강도 콘크리트 강도를 평가할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 파단형 인발볼트 직경과 콘크리트 강도와의 관계식으로 y=0.05x+3.79(x=콘크리트 압축강도, y=파단형 인발볼트 직경)이 도출되었으며 결정계수는 0.88로 나타났다.

반복 하중 후 골밀도 감소에 따른 척추경 나사못의 고정력(Pullout Strength)감소 형태 분석 (Biomechanical analysis of pullout strength of the pedicle screws in relation to change bone mineral density)

  • 정덕영;이성재;김동수;신정욱;김원중;석세일
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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    • pp.155-156
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    • 1998
  • Screw loosening and subsequent pullout can be attributed to the reduction in bone mineral density in the vertebrae manifested by osteoporosis in which the decrease in fixation strength between the cancellous bone and screw threads are accelerated by repeated loads exerted by patients own weight and activities following the surgery. In this study, the change in pullout strength of the pedicle screws was investigated before and after repeated loads were imparted. For this purpose. Diapason pedicle screws $(6.7\times40mm)$ were inserted onto fresh porcine spine specimens (T1-L5) after bone mineral density was measured using a DEXA. With an MTS, an axial load was applied at a loading rate of 0.33mm/sec until failure to measure the maximum pullout strength. Flexion moment of 7.5N-m was then imparted at 0.5Hz for 2000 cycles. It was found that the maximum pullout strength was exponentially related to BMD regardless of load types ($107.71\;\times\;\exp^{(1.43{\times}BMD)}r^2=0.93$, P<0.0001 without repeated load; ($107.71\;\times\;\exp^{(2.19{\times}BMD)}r^2=0.78$, P<0.0001 with repeated load). The results suggest that the reduction in pullout strength for pedicle screws is far more prominent in osteoporotic spine than in normal spine especially as number of repeated load was increased. More importantly, it was demonstrated that the level of bone mineral density and the activity level of the patient should be evaluated in more detail for successful implementation of pedicle screw systems in spinal surgery.

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Horizontal pullout capacity of a group of two vertical plate anchors in clay

  • Bhattacharya, Paramita;Kumar, Jyant
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제5권4호
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    • pp.299-312
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    • 2013
  • The horizontal pullout capacity of a group of two vertical strip plate anchors, placed along the same vertical plane, in a fully cohesive soil has been computed by using the lower bound finite element limit analysis. The effect of spacing between the plate anchors on the magnitude of total group failure load ($P_{uT}$) has been evaluated. An increase of soil cohesion with depth has also been incorporated in the analysis. For a weightless medium, the total pullout resistance of the group becomes maximum corresponding to a certain optimum spacing between the anchor plates which has been found to vary generally between 0.5B and B; where B is the width of the anchor plate. As compared to a single plate anchor, the increase in the pullout resistance for a group of two anchors becomes greater at a higher embedment ratio. The effect of soil unit weight has also been analyzed. It is noted that the interference effect on the pullout resistance increases further with an increase in the unit weight of soil mass.