경동대학교 건축토목공학부 교수 정환목(hmjung@k1.ac.kr) 디자인기초 5주차(기초) 경동대학교 건축토목공학부 교수 정환목(hmjung@k1.ac.kr)
5주차 주제 : 기초는 왜 튼튼해야 할까? 5.1 기초의 정의 5.2 기초의 종류 5.3 땅의 단단한 정도 5.4 파일(말뚝)이 필요한 이유? 5.5 지반의 종류에 따른 기초선정방법 5.6 파일의 필요 개수 구하기
5.1 기초의 정의 정의 : 건물의 자중, 적재하중, 풍력, 지진력, 기타의 외력을 받아 이것을 안전하게 지반에 전달하는 건축물의 하부 지중구조부분을 총칭하여 기초라 한다. Foundation , 基礎 기초는 건물 완성 후 외관에 나타나지 않으며, 보수 보강 또한 대단히 어려우므로 장차 건물의 증축 등을 고려하여 충분히 튼튼하게 설계 및 시공해야 한다.
기초 정의 (퍼오기)
5.2 기초의 분류 기초판 형식에 의한 분류 지정 형식에 의한 분류 독립기초 : 단일기둥을 받치는 기초 복합기초 : 2이상의 기둥을 1개의 기초판으로 받치는 기둥 줄기초 : 보통 벽 또는 1열 기둥 하부에 사용 온통기초 : 건물하부 전체를 기초판으로 지지 직접기초 : 기초판이 직접 지반에 힘을 전달하는 형식의 기초 말뚝기초 : 기초판에 말뚝을 박은 기초(지지말뚝, 마찰말뚝) 피어기초(우물기초) : 피어(Pier)로써 지지되는 기초 잠함기초 : 피어기초의 일종. 지층의 성질, 물량의 다소, 건물규모에 따라 개방잠함, 용기잠함 등이 쓰임 기초판 형식에 의한 분류 지정 형식에 의한 분류
피어기초(우물기초)
잠함기초 개방 잠함 우물통침하법: 철글콘크리트 통을 만들어 내리밀며 콘크리트를 이어 붙는 방식 지하실 침하법 : 건물 지하실 전체를 지상에서 축조하고 자중으로 내려 앉히는 방식
용기잠함기초 용기잠함 : 토압 수압이 대단히 크고 지층을 깊이 굴착할 때 사용.
5.3 땅의 단단한 정도 땅의 단단한 정도는 허용지내력으로 표시 허용지내력은 보오링(boring) 테스트로 알 수 있음 보오링 테스트는 직접 땅에 직접 구멍을 뚫어 그 시료를 가지고서 땅의 성질(지질)을 테스트 하는 것
보링 테스트 –지질조사서 일례
허용지내력 지반의 허용지내력으로 땅의 단단한 정도를 알 수 있음
5.4 파일(말뚝)이 필요한 이유? 파일 : 상부구조로부터 오는 힘을 지반에 전하는 둥근 봉 모양의 물건 if 땅의 단단하기 <건물의 무게 ; 건물을 지으면 땅속으로 들어가거나 기울어져 붕괴한다. 따라서 이 경우는 파일을 설치할 필요가 있다. if 땅의 단단하기 >건물의 무게 ; 파일 불필요 그러면, 어떤 기초가 필요할까?
5.5 기초 종류 선정 방법 if 땅의 단단하기 >건물의 무게 ; 파일 불필요하다. 그러면, 어떤 기초가 필요할까? 땅의 지지력= 건물무게; 온통기초(매트기초)가 유리 땅의 지지력= 건물무게 2배 정도; 줄기초가 유리 땅의 지지력= 건물무게 4배 정도; 독립기초가 유리 그리고 기초판의 크기는 건물무게와 땅의 지지력 크기를 단순비교함으로써 쉽게 구할 수 있다.
5.6 파일의 필요 개수 구하기 if 땅의 단단하기 >건물의 무게----파일 불필요 예1 건물(아파트)의 무게: 20 톤/m2 지반의 허용지내력 : 50 톤/m2 파일이 필요할까? 필요치 않을까? 답 : 건물의 무게< 땅의 단단하기 ; 파일 불필요
파일의 필요 개수 구하기 if 땅의 단단하기 <건물의 무게----파일이 몇 본 필요할까? 예2 건물(아파트)의 무게 : 20 톤/m2 지반의 허용지내력 : 15 톤/m2 이면, 건물의 무게> 땅의 단단하기 ; 파일 필요 파일 1본(파일의 개수는 본이라 칭함)이 40톤의 힘을 받는다면 이 건물밑에는 0.5m2 당 파일 1본이 필요함(20/40=0.5)
건물밑에 들어가는 파일 총본수 건물의 무게만 안다면 파일 본 수를 쉽게 계산할 수 있을 것이다. 6주차 때 건물 전체에 대한 중량을 소개할 것이며, 그때 다시한번 파일 본 수 계산법을 더 쉽고 자세하게 소개해 드리겠습니다.