와플 슬래브와 2방향 장선 구조

핵심 정리

와플 슬래브는 장선을 직교시켜 격자 형태로 구성한 2방향 슬래브이다. 장선이 두 방향으로 놓여 격자를 이루므로 하중은 직교하는 장선을 거쳐 두 방향으로 나뉘어 전달된다. 격자 사이의 빈 공간은 기성거푸집인 와플폼으로 만든다. 와플폼은 무량판구조에 쓰이는 특수 상자 모양의 거푸집으로, 보통 합성수지나 철판으로 만들며 장지간 구조물에 많이 쓰인다. 와플 슬래브의 뼈대는 이 격자 구성과 빈 공간을 기준으로 이해하면 된다.

장선의 치수 요건은 간격과 폭, 깊이로 나뉘며 세 항목을 섞으면 선지를 잘못 가른다. 철근콘크리트 장선 사이의 순간격은 750mm를 초과하지 않아야 한다. 이 기준은 순간격은 상한 기준이므로 간격 선지는 상한 방향인지부터 확인하면 된다.

두 방향 슬래브의 두께는 항상 한 가지 숫자로 정해지지 않고 산정 조건에 따라 달라진다. 그래서 두께 선지는 값보다 어떤 조건이 바뀌었는지를 먼저 보는 것이 맞다. 충전재를 쓰는 슬래브는 두께 기준과 강도 계산 기준이 따로 붙으므로, 두 기준을 한 문장에 섞지 않아야 한다.

직접설계법을 적용하려면 각 방향으로 3경간 이상 연속되어야 한다. 슬래브 판은 단변 경간에 대한 장변 경간의 비가 2 이하인 직사각형이어야 한다. 두 조건을 모두 충족해야 직접설계법을 쓸 수 있으므로, 경간 수와 판의 모양을 따로 점검하는 습관이 필요하다.

자세히

최소 두께와 테두리보

최소 두께 산정값이 바뀌는 조건은 크게 두 가지로 나누어 기억한다. 첫째는 철근의 설계기준항복강도다. 철근의 설계기준항복강도가 증가하면 2방향 슬래브의 최소 두께 산정값도 증가한다. 둘째는 테두리보의 유무다. 외부 슬래브에서 테두리보가 있는 경우가 없는 경우보다 최소 두께가 작다. 두 조건은 변화 방향이 반대라서, 하나의 방향으로 묶어 외우면 선지를 틀리기 쉽다.

충전재와 슬래브 두께

영구용 충전재를 넣는 경우에는 충전재 위 슬래브 두께와 정모멘트 강도 계산을 따로 봐야 한다. 충전재 위 슬래브 두께는 장선 간 순간격의 1/12 이상이고 40mm 이상이어야 한다. 충전재의 강도가 콘크리트 압축강도 이상이더라도, 정모멘트 강도 계산에는 충전재를 포함하지 않는다. 두께 기준은 슬래브의 치수 조건이고, 강도 기준은 계산에서 충전재를 어떻게 취급하는지에 관한 조건이다.