토목기사 요약/철근콘크리트 및 강구조/RC 슬래브, 벽체, 기초, 옹벽, 라멘, 아치

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용어[편집]

  • 배력철근 : 하중을 분포시키거나 온도 변화나 건조수축에 의한 균열을 제어할 목적으로 주철근과 직각에 가까운 방향으로 배치한 보조철근.[1]

슬래브의 구분[편집]

2방향 슬래브. 넓은 모양이라고 생각하면 된다. 1방향 슬래브는 폭이 좁고 길다.


  • 일방향 슬래브 : 주철근을 1방향(경간 방향)으로만 배치하는 슬래브.
  • 이방향 슬래브 : 직교하는 두 방향 휨모멘트를 전달하기 위해 주철근을 이방향으로 직교 배치하는 슬래브. 네 변에 의해 지지됨.

95, 16-2

2방향 슬래브를 1방향 슬래브로 보고 계산할 수 있는 경우 : 일 때.

L : 2방향 슬래브의 장경간
S : 2방향 슬래브의 단경간

그렇게 하는 이유는 하중 대부분이 단변 방향으로 작용하기 때문(97)


  • 플랫 플레이트(15-2) : 보나 지판 없이 기둥으로 하중을 전달하는 2방향 콘크리트 슬래브
사진에서 기둥 위의 네모난 판 부분이 지판(drop panel)인데, 플랫 플레이트는 보도, 지판도 없이 기둥으로 하중을 전달하는 2방향 슬래브를 말한다. 따라서 사진의 기둥이 받치고 있는 슬래브는 플랫 플레이트가 아니다. 보는 없고 지판이 슬래브와 기둥 사이를 받치고 있으므로 flat slab이다.
  • 플랫 슬래브(flat slab)(15-1) : 보 없이 지판에 의해 하중이 기둥으로 전달되며, 2방향으로 철근이 배치된 콘크리트 슬래브

슬래브의 설계[편집]

  • 펀칭 전단이 일어날 것 같을 때 위험단면은 집중하중이나 집중 반력을 받는 면 주변에서 d/2만큼 떨어진 단면(92)

2방향 슬래브[편집]

92

  • 짧은 경간 방향 철근을 긴 경간 방향 철근보다 슬래브 바닥에 가깝게 배근해야 함.
  • 1방향 슬래브는 보와 같으므로 최소철근량 규정이 있음. 2방향 슬래브는 최소철근량 규정 없음. 건조수축 및 온도변화에 대한 규정만 있음.

하중 분배[편집]

14-3, 18-2

집중하중 P가 작용할 때

  • 긴 변이 부담하는 하중
  • 짧은 변이 부담하는 하중

등분포하중 w가 작용할 때

  • 긴 변이 부담하는 하중
  • 짧은 변이 부담하는 하중

전체 정적 계수 모멘트[편집]

96, 97, 16-2

내부 스팬

  • 부 계수 모멘트
  • 정 계수 모멘트

(양단 고정인 경우와 유사)

2방향 슬래브 직접설계법 주요 적용조건[편집]

15-2, 15-3, 16-1, 19-1

1방향 슬래브 근사해법(실용설계법) 주요 적용조건과 비교해서 외워두기

  • 3경간 이상, 인접한 2개 경간 길이 차이가 긴 경간의 33%(1/3) 이내인 경우
  • 등분포 하중이 작용하고, 활하중이 고정하중의 2배 이내인 경우
  • 연속한 기둥 중심선으로부터 기둥의 이탈은 이탈 방향 경간의 최대 10%까지 허용
  • (19-1)[2]

1방향 슬래브[편집]

95

  • 1방향 슬래브는 단변 방향을 경간으로 하는 폭 1m 보로 보고 설계

95

연속 1방향 슬래브의 설계

  • 짧은 경간 방향으로 단위 폭당 연속보와 같이 해석하여 단면설계한다.
  • 슬래브 부(-)의 경간 중앙 휨모멘트는 산정된 값의 1/2만 취한다.
  • 정(+)의 경간 중앙 모멘트는 양단 고정보로 계산한 값보다 작게 해선 안 된다.
  • 순경간이 3m를 초과할 때 순경간 내면에서 휨모멘트를 설계 모멘트로 취하되 이 값이 순경간을 고정단으로 본 고정단 휨모멘트보다 작게 해선 안 된다.

일반적으로 슬래브는 전단 보강이 필요치 않다.

  • 전단 위험단면은 보와 같이 받침부에서 d만큼 떨어진 곳.
  • 과도한 처짐 방지를 위해 두께는 100mm 이상(90, 16-2)

  • 단변방향 보 상부에 부모멘트로 인한 균열을 방지하기 위해 장변방향 상부에 철근을 배치해야 함.(16-2)

근사적인 모멘트 계수를 사용하는 조건[편집]

93, 16-4

  • 활하중이 고정하중의 3배를 넘지 않을 것
  • 등분포 하중을 받는 2경간 이상의 연속보와 라멘
  • 이웃 경간 길이가 20% 이상 차이나지 않는 균일 단면
  • 프리스트레스트 콘크리트 제외
  • 휨부재가 단순지지거나 라멘의 일부거나 관계없이 적용 가능.

1방향 슬래브 배력철근(온도 및 수축철근)[편집]

16-2 계산문제

다음 값 이상이어야 함.

  • 이형철근, 용접철망 사용 슬래브 :
  • 경우 :

간격은 슬래브 두께 5배 이하, 또는 450mm 이하여야 함.(15-3)

슬래브 구조 상세[편집]

  • 주철근 배치 간격(정철근 및 부철근) (93)[3]
    • 최대 휨모멘트 발생 단면(위험단면) : 슬래브 두께의 2배 이하, 300mm 이하 (16-2)
    • 기타 단면 : 슬래브 두께의 3배 이하, 450mm 이하(18-1)

옹벽의 안정 조건[편집]

15-1 / ♣♣♣ 실기

사용하중에 의해 검토. 세 가지 종류가 있고, 2.0, 1.5, qa 알면 됨.

  • 전도(over turning)
  • 활동(Sliding)
  • 지반 지지력

옹벽의 설계[편집]

옹벽 명칭.png

♣♣♣ 14-3, 15-1, 18-2, 18-3, 19-1

옹벽에서 부분별로 어떤 걸로 설계해야되나?

  • 판 :
  • 부벽 : 직사각형
뒷부벽


  • 부벽 : T형보 복부
  • 면벽 : 3변지지 2방향 슬

  • 뒷굽판 길이는 활동에 대해 검토해야함(19-1) 정확한 방법이 사용되지 않는 한, 뒷굽판 상부 모든 하중을 지지하도록 설계해야 함.(16-4)

99

  • T형 옹벽에서도 중력식 옹벽과 같이 외력의 합력이 기초 저폭의 중앙 1/3 이내에 들게 하는 게 바람직.
  • 캔틸레버 옹벽 저판은 수직벽에 의해 지지된 캔틸레버로 설계
  • 전면벽 하부는 연속 슬래브로 작용한다고 보아 설계. 동시에 벽체 또는 캔틸레버로도 작용. 따라서 상당한 양의 가외철근을 넣어야 함.

기초[편집]

95

  • 벽 확대 기초란 벽으로부터 가해지는 하중을 확대 보호하기 위해 만든 확대기초.
  • 연결 확대 기초 : 2개 이상의 기둥을 1개 확대기초가 받치도록 한 구조.
  • 전면 기초 : 기초 지반이 약해 어느 범위의 전면적을 두꺼운 슬래브 기초판으로 하여 모든 기둥을 지지하도록 한 연속보 같은 기초

독립기초 위험단면 설계휨모멘트[편집]

t : 기둥두께

기초의 전단 설계[편집]

1방향 전단 위험단면은 기둥 전면에서 d만큼 떨어진 곳, 2방향 전단 위험단면은 기둥 전면에서 d/2만큼 (96, 15-1) 떨어진 곳.

확대기초의 2방향 작용

2방향 작용 시 위험단면에서의 전단력

각주[편집]

  1. 전찬기 외, <<토목기사 과년도 - 철근콘크리트 및 강구조>>, 성안당, 56쪽
  2. KDS 14 20 70 :2018 콘크리트 슬래브와 기초판 설계기준. 4.1.3.1 제한 사항
  3. KDS 14 20 70 :2018 콘크리트 슬래브와 기초판 설계기준. 4.1.1.3 구조 상세