개념 한 쪽
기초는 건물의 하중을 지반에 넓게 나누어 전달하는 구조다. 지반이 약하면 하중을 넓게 펴거나 단단한 층까지 말뚝으로 내려보낸다. 기초의 종류마다 하중을 나르는 방식과 설계의 복잡함이 다르다.
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출제기준 단원 「기초의 종류 및 특징」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 부재 역할 파악 | 1 | 지중보의 역할 고르기 |
| 기초 설계 검토 | 1 | 말뚝기초 설명 가려기 |
| 지반 대책 판단 | 1 | 연약지반 기초 설명 고르기 |
온통기초는 건물 전체 바닥에 기초판을 깔아 하중을 분산한다. 연약지반에서 침하를 막고 지하수에 대응하는 데 우수하며, 부동침하를 줄이는 데 가장 효과적인 기초로 꼽힌다. 다만 구조해석과 설계가 독립기초보다 훨씬 복잡하다.
지중보는 기초 사이를 연결한다. 서로 다른 기초가 따로 가라앉지 않도록 침하 차이를 줄이고, 구조물 전체의 안정성을 확보한다. 기초를 하나로 묶는 것만으로도 하중이 한쪽에 몰리는 것을 줄일 수 있다.
말뚝기초는 연약한 지반을 지나 단단한 지지층까지 하중을 전달한다. 연약지반에서 말뚝 사용을 배제하는 것은 틀린 판단이며, 심부 지지층에 하중을 내려보내는 방법이 효과적이다. 설계할 때는 하중의 편심을 반드시 검토한다. 편심이 생기면 구조물의 안정성이 직접 영향을 받는다.
기초판의 크기는 하중과 지내력으로 정한다. 장기 하중 100kN을 받고 장기허용지내력도가 20kN/m²라면 필요한 면적은 100을 20으로 나눈 5.0m² 이상이 된다. 상부 구조의 대책도 함께 본다. 연약지반에서는 건물을 가볍게 하고 강성을 높이며, 길이를 길게 하면 침하 불균형이 커지므로 길이를 줄이는 쪽이 낫다.
학습목표: 말뚝기초에서 하중에 대한 지지 메커니즘을 구분하여 설명할 수 있다.
연직력: 선단 주면 저항 ◦수평력: 말뚝의 휨 강성 주변 지반의 수동 저항
NCS 학습모듈 1403010202 자료조사 · 4-2. 지반조사에 따른 구조형식 검토
기초 문제는 공법의 장단점과 계산을 흔든다. 온통기초의 구조해석이 독립기초보다 단순하다고 하거나, 연약지반에서 말뚝 사용을 배제하라고 하면 틀리다. 지중보가 기초의 침하 차이를 키운다고 설명하는 선지도 역할과 반대다. 기초판 면적을 하중과 지내력의 곱으로 계산하거나, 건물 길이를 길게 하는 것을 침하 대책으로 고르는 것도 함정이다.
철근콘크리트구조의 지중보의 역할에 대한 설명 중 옳은 것은?
정답 ① · 철근콘크리트 구조에서 지중보의 역할을 묻는 문제이다. 지중보는 독립기초나 말뚝기초의 기초들 사이를 연결하여 부동침하와 기초의 수평 이동을 방지하고 구조물 전체의 안정성과 강성을 확보하는 역할을 한다.
지중보는 기초들 사이의 침하 차이를 줄이고 기초를 연결하여 구조물의 전체적인 안정성을 확보하는 역할을 한다.
다음의 말뚝기초에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
정답 ① · 말뚝기초에 대한 설명 중 옳지 않은 것을 고르는 문제이다. 말뚝기초 설계에서는 하중의 편심에 의한 모멘트가 말뚝에 추가 축력을 발생시키고 불균일 침하를 유발할 수 있으므로 편심에 대한 검토를 반드시 수행해야 한다.
말뚝기초 설계 시 하중의 편심은 구조물 안정성에 직접적인 영향을 미치므로 반드시 검토해야 한다.
연약지반의 기초구조에 대한 설명 중 틀린 것은?
정답 ④ · 연약지반의 기초구조에 대한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 연약지반에서는 말뚝기초를 사용해 연약층을 관통시켜 하중을 하부의 견고한 지지층으로 전달하는 것이 가장 대표적인 대책이므로, 말뚝 사용을 배제한다는 설명은 명백히 틀렸다.
연약지반 기초는 말뚝을 사용하여 경질지반으로 하중을 전달하므로 말뚝 사용 배제는 틀린 설명이다.
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