무량판구조와 펀칭 전단

무량판구조란

무량판구조는 보 없이 기둥이 슬래브를 직접 지지하는 바닥판 구조다.

라멘식 구조는 기둥 사이를 보가 잇고 그 위에 슬래브를 얹는다.

기둥 주변의 펀칭 전단 저항 확보가 이 구조의 핵심이다.

하중 전달 경로

라멘식 구조에서는 보가 휨과 전단을 나눠 받고 기둥은 주로 축력을 받는다.

무량판에서는 보가 없어 슬래브 자체가 휨과 전단을 모두 담당한다.

하중 경로가 짧고 단순하지만, 전달 면적이 작아 기둥 상부 응력이 크다.

펀칭 전단

펀칭 전단은 기둥이 슬래브를 뚫고 올라가려는 전단 파괴다.

하중이 기둥 둘레의 좁은 면적에 몰리므로 가장 먼저 검토하는 항목이다.

위험단면은 기둥면에서 유효깊이 d의 절반, 즉 d/2 떨어진 위치로 잡는다.

가상의 예로 기둥 300mm, d=200mm, 집중하중 1,000kN이면 둘레는 2,000mm다.

전단응력은 하중을 둘레와 d의 곱으로 나눈 값으로 2.5MPa이다.

시공 중 확인 사항

무량판 시공에서는 확인 항목을 단계별로 나눠 관리한다.

전단보강근은 설계도서대로 여러 겹 배근하고 피복과 정착을 확인한다.

콘크리트는 대칭·순차적으로 타설해 한쪽에 하중이 쏠리지 않게 한다.

동바리는 설계도서상 양생기간과 강도 조건을 만족한 뒤에 해체한다.

검사에서 불량이 나오면 보수 후 재검사하고, 강도가 부족하면 해체를 연기한다.

헷갈리는 구분

같은 보 없는 계열 안에서도 드롭패널과 기둥머리 유무로 두 형식이 나뉜다.

플랫슬래브는 드롭패널이나 기둥머리를 두고, 플랫플레이트는 두께가 일정하다.

국내에서 무량판이라 부르는 것은 주로 플랫플레이트 계열이다.

방금 배운 구분을 적용해 보자.

정리

정답은 플랫플레이트다. 드롭패널과 기둥머리가 없기 때문이다.

무량판구조의 안전은 전단보강근 배근과 타설·해체 순서의 두 조건으로 판정된다.

펀칭 전단 저항을 설계도대로 확보하는 것이 무량판 안전의 핵심이다.

설계 검토와 시공 품질 관리를 함께 강화해야 한다.