무근콘크리트 독립기초

무근콘크리트 독립기초란

무근콘크리트 독립기초는 철근을 배근하지 않은 개별 기초판이다.

기둥 하나마다 기초판 하나를 두고, 콘크리트 압축강도만으로 하중을 지반에 전달한다.

인장 철근이 없으므로 기초판의 두께가 곧 저항 능력이다.

구성요소와 원리

구성요소는 기둥, 기초판, 경계면, 지반의 네 가지로 나뉜다.

압축력은 콘크리트가, 인장력은 콘크리트의 휨인장강도가 담당한다.

면적은 허용지내력으로, 두께는 휨과 전단으로 정하는 것이 핵심이다.

계산 예제

먼저 사용하중을 구한다. 고정하중과 활하중을 더하면 450kN이다.

상재하중과 기초판 자중은 사용하중의 10%로 보므로 설계 하중은 495kN이다.

허용지내력 150kN/m²로 나누면 소요 면적은 3.30m²이다. 한 변은 1.9m로 채택한다.

접지압은 137.1kN/m²로 허용지내력 이하이므로 만족한다.

정사각형이면 한 변은 면적의 제곱근으로 구한다.

휨·전단·지압 검토

앞 문제의 답은 500kN이다. 이제 기초판 두께를 휨과 전단으로 검토한다.

휨은 기둥 외면을 위험단면으로 보고, 단면계수 Z로 휨응력을 구한다.

두께 0.5m를 가정하면 휨응력은 약 0.93MPa이다. 이 값이 콘크리트 휨인장 설계강도보다 작으면 두께가 충분하다.

전단은 기둥 외면에서 유효깊이 h만큼 떨어진 위험단면에서 Vu를 구해 φVc와 비교한다.

지압은 기둥과 기초판 경계면에서 축력으로 검토하며, 면적비에 따라 보정한다.

헷갈리는 점과 감점 포인트

휨 위험단면은 기둥 중심선이 아니라 기둥 외면에 둔다. 중심선에 두면 감점된다.

기초 면적은 필요 면적을 구한 뒤 한 변을 올림해 정사각형으로 정한다.

단위는 허용지지력 kN/m², 응력은 MPa로 통일해 환산에 주의한다.

정리

무근콘크리트 독립기초는 철근 없이 콘크리트 강도로 하중을 지반에 전달한다.

면적, 두께, 전단, 지압 네 가지를 순서대로 검토하는 것이 핵심이다.

철근 기초로 바꿀지는 휨 검토 결과와 지반 조건에 따라 판단한다.