피어구체로의 하중 도입과 전달
암반정착피어는 소켓깊이/피어직경의 비가 2.5이상인 경우에 피어하중은 대부분 주면전단에 의해 지지되므로 피어선단까지 전달되는 하중은 매우 적다(그림 12d참조). 따라서 주면전단지지피어의 하중전달경로(그림 12b, c)는 일반기둥과 유사한 선단지지피어(그림 12a)와는 다르다. 주면전단지지피어의 하중전달에 대한 스트럿-타이 모델로 피어철근의 필요성을 이해할 수 있다(그림 12b, c참조). 따라서 그림 12c와 같은 합성부재의 모든 요소는 합성부재로서 설계 강도를 완전히 발휘하기 전에 작용하는 모든 외력을 지지할 수 있도록 설계되어야 하고, 하중을 저항하기 위한 목적 외에 균열을 제어하고 합성부재 각 요소들 사이의 상호분리를 방지하기 위하여 철근을 추가로 배치하여야한다.
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주면지지피어 |
| (a) 선단지지피어 | (b) 주면지지피어 | (c) 주면지지피어 | (d) 하중분포 |
| 그림 12. 피어의 하중전달 메커니즘 | |||
그림 13a 처럼 스터드에 의해 기둥의 하중을 철근이 있는 피어구체로 전달하는 방법은 큰 직경의 피어가 요구되고, 기둥의 피어 근입부가 길어지게 된다. 또한 그림 13b, c처럼 제한된 천공구멍직경에 피어철근망을 설치할 수 없는 경우에는 더욱 길어진다. 따라서 피어의 소켓깊이는 스터드의 배열과 피어의 압축강도보강으로 인하여 소요압축력에 비해 더 깊어지는 경우도 있다. 길어질수록 시공오차조절을 위한 여유 공간이 감소되고, 피어콘크리트의 품질관리는 더 어려워지며, 공사비는 증가된다.
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| (a) H형강기둥 | (b) H형강기둥 | (c) 일반 CFT기둥 | (d) ESTD CFT기둥 |
| 그림 13. 선기초기둥의 피어근입부 | |||