독립기초 설계

독립기초의 정의

독립기초는 기둥 하나의 하중을 독립된 확대 기초판으로 받아 지반에 전달하는 얕은 기초다.

기초판의 저면을 넓혀 접지압을 허용지내력 이하로 낮추는 것이 핵심이다.

설계는 저면 면적을 정하는 단계와 휨·전단을 검토하는 단계 두 가지로 나뉜다.

구성요소와 역할

기초판은 지반반력을 받는 캔틸레버 판이며, 기둥 연결부와 철근으로 구성된다.

기초판은 휨과 전단을, 기둥 연결부는 지압과 정착을 나누어 검토한다.

휨 위험단면은 기둥 외면으로 잡는 것이 기본이다.

설계 절차

설계는 하중 집계에서 시작해 기초 크기, 접지압, 휨, 전단, 정착 순으로 진행한다.

전단 검토에서 춤이 부족하면 기초 크기로 돌아가 다시 잡는다.

휨은 위험단면의 계수 휨모멘트 Mu로 설계하고, 철근량을 이 식으로 구한다.

계산 예제

가상의 조건으로 계산해 보자. 고정하중 400kN, 활하중 300kN, 허용지내력은 350kN/m²이다.

흙과 기초 무게를 축하중의 15%로 보면 총하중은 805kN이 된다.

소요 면적은 805를 350으로 나눈 2.30m²이고, 정사각형이면 한 변은 약 1.52m이다.

이 값은 편심 모멘트가 없을 때의 결과다. 실제 설계는 편심을 더해 키운다.

헷갈리는 점

시험에서는 기초 형식과 위험단면 위치를 헷갈리게 묻는 경우가 많다.

콘크리트 기둥은 기둥 외면, 강재 기둥은 베이스플레이트 내민길이 기준이다.

벽체 기초는 폭 1m 단위로 1방향 슬래브처럼 설계한다.

단위 혼동도 흔한 실수다. kN과 N, mm와 m을 맞춰 계산한다.

정리

정리한다. 독립기초는 총하중을 구해 기초 면적을 정하는 것에서 시작한다.

면적을 정한 뒤 접지압, 전단, 휨, 정착 순으로 검토한다.

검토 순서와 단위를 답안에 명시하면 과정 점수를 받기 쉽다.