기둥-기초 접합부 지압·정착

접합부의 역할

기둥과 기초의 접합부는 축력을 지압과 연결철근으로 나눠 전달하는 곳이다.

접합부 설계는 지압강도와 다우얼 철근의 정착, 두 검토가 기본이다.

지압만으로 부족하면 다우얼 철근이 나머지 축력을 받는다.

먼저 접촉면 지압강도부터 살펴본다.

접촉면 지압강도

접촉면 지압강도는 기둥 면적 A1과 면적비 계수로 구한다.

식의 φ는 0.65이며, fck는 두 콘크리트 중 작은 값을 쓴다.

면적비 계수는 기초가 넓어도 2.0에서 상한에 걸린다.

면적비별 계수를 표로 보면 상한 적용 여부를 바로 판단한다.

계산 예제: 지압 판정

가상의 기둥 300×750 mm, 계수축력 Pu 4500 kN을 검토한다.

기둥 단면적 A1은 225,000 mm², 기초 상면 A2는 16,000,000 mm²다.

면적비 계수는 √71.1 = 8.43이므로 상한 2.0을 적용한다.

두 콘크리트 중 작은 fck 24 MPa를 넣으면 φBn은 약 5967 kN이다.

Pu 4500 kN은 φBn보다 작으므로 지압만으로 전달이 가능하다.

다우얼 철근: 최소량과 정착

다우얼 철근은 지압으로 못 받는 축력을 맡으며, 최소량 규정도 따른다.

최소 다우얼 철근량은 기둥 총단면적의 0.005배, 즉 1,125 mm²다.

D19 1본은 287 mm²이므로 1,125 ÷ 287 = 3.9, 4본 이상이 필요하다.

4-D19는 1,148 mm²로 요구량을 만족한다. 정착은 기둥과 기초에서 따로 본다.

압축 정착길이는 약 374 mm로, 최소식 329 mm보다 크므로 374 mm를 쓴다.

헷갈리는 실수와 시험 포인트

지압강도 검토에서 자주 틀리는 실수는 네 가지다.

첫째, 지압면적은 기둥 단면 A1과 기초 상면 A2를 구분해 쓴다.

둘째, 증대계수 √(A2/A1)은 2 이하로 제한해야 한다.

셋째, 다우얼 철근의 최소량을 빠뜨리지 않는다.

넷째, 기둥 쪽과 기초 쪽 정착길이를 같은 값으로 가정하면 안 된다.

정리

기둥-기초 접합부는 지압강도와 다우얼 철근 정착을 함께 검토한다.

지압강도는 φ 0.65, 면적비 계수 2 이하로 계산하고 Pu와 비교한다.

다우얼 철근은 최소량과 정착길이를 확인해 배근을 정한다.