이번 포스팅에서는 얕은기초(직접기초)에 대한 이야기를 해보려고합니다.
얕은기초는 뿌리 내림이 얕아, 작용하중을 지반이 주로 저항하며 측면지반의 지반 반력에 의한 저항을 고려하지 않은 기초로 테르자기의 지지력 이론을 적용할 수 있도록 하는 기초를 말한다.
제 4장 얕은기초에 대한 포스팅은 2개의 파트로 나누어 올릴 예정인데요. 그 중에서 첫번째인 이번 포스팅에서는 얕은기초가 무엇인지에 대해서 전반적인 지식을 쌓는 시간으로서 과년도에서 직접적으로 출제되고 있지는 않습니다.
제 1장~6장까지는 계산문제가 많이 출제되고 있는데 7장부터는 암기위주의 내용이 나오니 조금만 더 화이팅합시다.
기초공
1. 기초의 구분
: 상부구조에서 오는 하중을 지반에 전하는 부분을 총칭하여(Foundation)라하며 기초는 직접기초(Direct foundation)로 대별된다.
(1)얕은기초
: 기초판과 지지 지반 사이에 중개물을 설치하는 형식과 기초 B와 기초 깊이 D_f와 비 D_f/B≤1인 경우
- 독립푸팅기초: 상부구조의 전하중을 단일기둥으로 지지하는 형식
- 연속푸팅기초: 일련의 기둥 또는 벽에서의 하중을 띠 모양의 기초판으로 지지하는 형식
- 복합푸팅기초: 상부구조의 전하중을 2개 이상의 기둥으로 지지하는 형식
- 캔틸레버식 푸팅기초: 2개의 기초를 strap으로 연결시킨 기초형식
- 전면기초: 푸팅기초의 전면적이 커져서 그 합계가 건축면적의 2/3를 초과하는 경우, 전체의 기둥하중을 단ㅇㄹ 기초판으로 지지하는 형식
-사일로나 굴뚝의 기초에 사용된다.
-굴착하여 버린 무게만큼 구조물 무게가 가벼워진다.
-절대 침하량이 커지는 단점이 있다.
(2)깊은기초(Deep foundation)
: 기초판과 지지 지반 사이에 중개물을 설치하는 형식과 기초 B와 기초 깊이 D_f와의 비 D_f/B>1인 경우
- 말뚝기초: 말뚝에 의하여 구조물을 지지하는 기초, 튼튼한 지반이 대단히 깊이 있어서 굳은 지층에 직접기초 구축이 불가능할 때 쓰이는 기초
- 피어기초(Pier foundation): 구조물의 하중을 충분한 지지력을 얻을 수 있는 지반에 전달하기 위하여 수직공을 굴착하여 그 속에 현장 콘크리트를 타설하여 만들어진 주상의 기초
- 케이슨 기초(Caisson foundation): 바닥이 없는 지하구조물을 지상에서 건조한 케이슨을 필요로 하는 곳까지 운송한 다음 자중이나 적재하중에 의하여 소정의 위치까지 침하시킨 후에 모래, 자갈 또는 빈배합으로 채움하는 기초
(3)기초의 비교
기초형식 | 얕은 기초 | 깊은 기초 |
단면도 | ||
장단점 | ·공사비가 저렴 ·품질유지가 양호 ·기초지반의 육안확인이 가능 ·넓은 부지 필요 |
·다양한 기초공법을 적용 ·지지층 심도가 깊은 경우에 적합 ·공사비가 상대적으로 고가 ·항타 시 소음과 진동을 유발 |
시공방법 | ■푸팅기초 ·독립푸팅기초 ·연속푸팅기초 ·복합푸팅기초 ·켄벨레버식 푸팅기초 ■전면기초 |
■말뚝 기초 ·기성 말뚝기초 ·현장타설 말뚝기초 ■피어기초 ■케이슨기초 ·우물통 기초 ·공기케이슨 기초 ·박스케이슨 기초 ■특수형식 기초 |
적용범위 | ·지반을 굴착하여 양질의 지반상에 확대기초를 설치하고 상부하중을 기초지반에 전달하는 강체기초 ·얕은 심도에 양호한 지반이 분포할 때 적용 가능 |
·말뚝시공 후 말뚝 두부에서 확대기초를 타설하며, 탄성체 기초임 ·연직력은 말뚝선단 및 주면마찰력으로 지지, 수평력은 휨저항과 주변지반으로 저항 |
환경조건 | ·기초지반 교란방지대책필요 ·시공 시 진동, 소음이 비교적 적음 |
·점유면적이 직접기초보다 적음 ·항타 시 진동, 소음이 큼 |
2. 기초 일반
(1)기초의 필요조건
: 구조물 안전을 위한 기초의 형식을 선장하고자 할 때, 기초가 구비해야 할 조건은 다음과 같다.
- 최소의 근입깊이를 가질 것(동결심도보다 깊게)
- 안전하게 하중을 지지할 수 있을 것
- 침하가 허용치를 넘지 않을 것
- 경제적인 시공이 가능할 것
- 기초공의 시공이 가능할 것
(2)기초설계 시에 고려하여야 할 하중
- 구조물의 사하중과 활하중
- 횡방향하중(토압, 풍하중)
- 기초면 상부의 유효하중
- 진동하중
(3)직접기초의 근입깊이 결정 시 고려사항
- 동결 깊이 이하로 한다.
- 풍화의 영향을 고려하여 1.2m 이하로 한다.
- 경사지 푸팅은 60~100cm 떨어지게 한다.
- 푸팅의 고저차는 지반의 응력이 중복되지 않게 한다.
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