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※ 질의에 답한 글은 단순 참고용이며 법적 구속력이 없음을 알려드립니다.
이름 한국건축구조기술사회 이메일 ksea@ksea.or.kr
작성일 2021-02-22 조회수 98
제목
강성기초 적용 여부 질의드립니다.
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안녕하세요 
구조설계를 진행함에 있어 판단이 되지 않는 부분이 있어서 질의를 드립니다.
현재 설계중인 건물의 기초가 연암층에 위치하여 지내력 기초로 설계중입니다. 
연성기초로 설계를 할 시에는 소요지내력이 현 대지 지내력보다 크게 필요한 상황입니다. 
한국건축구조기술사회에서 발행한 "건축구조실무 Q&A"내 p.128내 답변에 의하면 '일반적으로는 기초판의 두께가 기초판의 길이 또는 폭의 1/6이상 될 경우엔 이러한 지반-기초판 상호작용을 고려하지 않고 등분포반력으로 설계하여 무방합니다.' 라고 명시되어 있습니다. 
따라서 기초의 두께를 충분히 확보한다면, 연성기초 설계법이 아닌 강성기초 설계법으로 적용하여도 무방한지 궁금합니다. 

==================== 답 변 ====================

일반적으로 독립기초일 경우에는 일반적으로 기초가 강체이며 기초 아래의 압력은 직선분포하는 강성법으로 설계합니다.

그러나 전면기초에서는 상부구조-기초판-지반의 상대적 거동을 고려하여 허용지지력을 결정하며 이러한 허용지지력은 강성법, 연성법, 혼합법, 수치해석법 등을 적용할 수 있으며 계산법의 선택과 그 결과의 활용은 엔지니어의 판단에 따릅니다.

 

다만, 전면기초를 강성법으로 해야 할지 연성법으로 해야 할지에 대한 기준은 [ACI Committee 436 : 1966]에서는 다음과 같이 제안하고 있으므로 참고하시기 바랍니다.

강성법을 적용하기 위해서는 기둥의 간격이 규칙적이며 기둥간격이 1.75/β보다 작고 인접기둥 간격이 20% 이상 차이가 나지 않아야 한다. 이 조건이 만족되지 않을 경우에는 연성법으로 설계해야한다.

여기서, B1 : 기초의 폭

          k : 지반반력계수

          EF : 기초의 탄성계수

          IF : 기초의 단면2차모멘트

 

위 제한사항은 절대적인 기준은 아니며, 연성법에서는 전면기초를 탄성지반 위에 놓인 판으로 생각하는데, 이 탄성판 이론은 탄성지반 위에 무한 폭을 가진 평판에 집중하중이 작용하는 경우에 해당합니다. 또한 연성법에 의해 구하려는 모멘트, 전단력, 처짐 함수식은 매우 복잡하여 설계자가 이용하는데 많은 어려움이 있어 수치해석법 등 여러 가지 설계법이 제안되고 있습니다.

따라서 기초의 모든 설계절차와 결과는 엔지니어의 판단영역이라 할 수 있습니다.


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