기초의 종류와 온통·독립기초 구별

핵심 정리

기초는 건축물의 하중을 지반에 전달하여 구조물을 안전하게 지탱하는 구조다. 건축물 본체를 상부구조라고 하므로 기초는 하부구조라고도 불린다. 기초는 기초판의 형태에 따라 독립기초, 복합기초, 연속기초, 온통기초로 분류한다. 종류를 나누는 기준은 지정의 재료가 아니라 기초판의 형태라는 점을 먼저 잡아 두어야 한다.

기초구조의 성능은 상부구조의 안전성과 사용성을 확보하도록 계획하여야 한다. 기초는 건물의 안전과 사용에 직접 연결되는 부분이므로 상부구조의 성능을 기준으로 기초를 계획한다.

기초가 지켜야 할 기본 조건은 침하를 허용 범위 안에 두는 것이다. 기초는 과도한 침하, 부등침하, 회전이 발생하지 않도록 설계하여야 한다. 이를 위해 기초 하부의 지반은 기초 상부에서 전달되는 힘에 저항할 수 있어야 한다.

지정은 기초판 아래에 두는 보조 부분이다. 지정은 기초판을 지지하기 위하여 기초판 하부에 제공되는 자갈, 잡석 및 말뚝 등의 부분이다. 지정은 기초판 아래에서 기초를 보강하거나 지반의 지지력을 높이기 위해 설치하는 부분이다.

지반 자체에도 기초를 두지 않는 조건이 있다. 동결조건이 영구적이지 않으면 동결지반에 기초를 지지시키지 않는다. 이 조건은 지반의 상태가 기초 위치를 제약한다는 점에서 기초 계획 단계부터 확인해야 한다.

자세히

독립기초와 복합기초의 비교

독립기초와 복합기초는 기초판 하나가 받는 기둥의 수로 가른다. 독립기초는 기둥 하나의 축력을 독립된 기초판이 받는 방식이고, 복합기초는 두 개 이상의 기둥에서 내려오는 힘을 하나의 기초판이 받는 방식이다. 네 종류의 차이를 한눈에 정리하면 다음과 같다.

독립기초의 정의는 단일 기둥의 축력을 지반에 넓혀 전달하는 기초라는 점에서 기둥 하나에 대응하는 기초로 이해하면 된다. 복합기초는 하나의 기초판으로 두 개의 기둥을 지지한다. 같은 크기의 힘을 받더라도 기둥의 수가 달라지면 기초의 종류가 달라진다는 것이 이 쟁점의 핵심이다. 복합기초는 2개 이상의 기둥에서 내려오는 하중을 하나의 기초판이 받도록 설계된 기초다.

연속기초(줄기초)는 벽이나 일렬 기둥을 따라 띠 모양으로 응력을 전달한다. 점처럼 한 점에 모이는 기둥 기초와 달리 선형으로 전달된다는 점에서 독립기초와 구별된다.

부등침하와 지반침하 대응

기초의 부등침하는 벽돌구조 건물에 균열을 발생시킬 수 있다. 그래서 벽돌구조의 기초는 예상되는 부등침하를 고려하여 설계한다. 블록구조에서는 기초보가 집중하중과 국부하중을 지반에 균등하게 전달하도록 하여 부등침하를 막고 벽체의 수직 균열을 방지한다.

지반침하에 대한 대응은 변형을 허용하는 방식과 강도를 확보하는 방식으로 나눠 볼 수 있다. 변형을 허용하는 쪽에서는 지반침하에 따라 기초도 함께 변형하도록 하면 구조물 손상을 줄일 수 있다. 지반침하 진행에 따라 침하량을 조절하는 장치를 기초구조에 사용할 수 있다. 강도를 확보하는 쪽에서는 지반침하로 생기는 응력에 견디도록 기초가 충분한 강도를 가져야 한다. 지반침하에 의한 균열이 발생할 가능성이 있으면 기초는 발생 응력에 대해 충분한 강도와 강성을 확보해야 한다.

온통기초의 면적과 슬래브

온통기초는 넓은 면적에 걸친 응력을 하나의 기초판이 받는다는 점이 기준이다. 건물 하부 전체를 덮는 하나의 큰 슬래브가 상부 구조물을 지지하는 구조이므로 기초 면적이 넓은 것이 특징이다. 온통기초는 하나의 큰 슬래브 이 점은 면적과 지반 부담의 관계와 맞물린다. 동일 하중 조건에서 기초면적이 커질수록 지반의 지압과 기초의 침하량은 감소한다.