단일현장타설말뚝교각은 희생강관을 지중에 매입한 후 말뚝부와 교각을 일체화된 철근콘크리트로 형성하는 구조로서 교각과 말뚝 캡의 철근배근 등 연결상세에 따른 시공상의 문제점이 발생하지 않으므로 항타 말둑과 말뚝 캡을 사용하는 일반적인 경우에 비하여 경제성이 우수하다. 그러나 말뚝과 교각의 직경이 동일한 경우 소성힌지가 지표면 이하에 형성되어 지진 작용 후 지반을 굴착하지 않고서는 소성힌지의 형성여부 및 손상 여부를 파악하기 곤란하며 보수 및 보강도 쉽지 않다. 소성힌지가 지표면 이하까지 발생하지 않도록 하기 위해서는 말뚝의 지름을 교각보다 크게 해야 하는데, 이 경우 동일한 지름의 말뚝-교각 일체형 구조에 비하여 소성힌지 길이가 상대적으로 짧아지므로 콘크리트의 피복박리가 빨리 발생하여 소성회전 능력이 감소된다고 알려져 있다. 본 연구에서는 말뚝의 직경이 교각보다 큰 변단면 단일현장타설말뚝교각의 소성힌지영역을 콘크리트 충전 강관(CFT, Concrete-Filled Tube)구조를 활용하여 보강하는 형식, 즉, 말뚝-CFT교각-RC교각을 일체화 연결하는 구조를 제안하였다. CFT형식은 RC구조에 비해 내진성능이 우수한 것으로 알려져 있으며, 일반강재 대비 내진성능을 향상시킬 수 있는 특수용 강재를 적용할 수 있는 장점이 있다. 실험 연구를 통하여 제안된 연결구조와 기존 형식의 휨 성능을 평가하였으며, 실험 결과 새롭게 제안된 형식의 연성이 우수한 것으로 나타났다.

• 김종민(정회원, 포스코 철강솔루션센터 에너지인프라연구그룹 책임연구원) | Kim, Jongmin Corresponding author
• 조광일(정회원, 포스코 철강솔루션센터 에너지인프라연구그룹 책임연구원) | Cho, Kwang-Il
• 황주영(한국과학기술원 건설환경공학과 박사과정) | Hwang, Ju-Young
• 곽효경(한국과학기술원 건설환경공학과 교수) | Kwak, Hyo-Gyoung