지반 지지력 설명
지반 지지력은 지반이 파괴되거나 과도하게 침하하지 않으면서 기초 아래에서 버틸 수 있는 압력입니다. 기초는 작용 압력이 허용값 이하로 유지되도록 크기를 정합니다.
극한 강도 대 허용 강도
극한 지지력은 흙이 전단으로 파괴되는 압력입니다. 허용 지지압은 안전율(보통 약 3)을 적용하며, 연약한 토양에서 설계를 자주 지배하는 침하 한계도 고려합니다.
지지력은 토양 강도, 기초 폭과 깊이, 지하수에 따라 달라집니다. 같은 토양이라도 더 깊거나 넓은 기초에서는 더 높은 압력을 지지할 수 있으며, 포화된 토양은 건조한 토양보다 적게 지지합니다.
추정 설계 기준값
IRC 표 R401.4.1은 추정 지지 하중 값을 제시합니다. 점토, 사질 점토, 실트질 점토, 점토질 실트, 실트, 사질 실트는 1,500 psf, 모래, 실트질 모래, 점토질 모래, 실트질 자갈, 점토질 자갈은 2,000 psf, 사질 자갈과 자갈은 3,000 psf, 퇴적암과 엽리암은 4,000 psf, 결정질 기반암은 12,000 psf입니다. IBC에도 비슷한 표(표 1806.2)가 있습니다.
이 값은 건축 담당관이 인정할 때 사용할 수 있습니다. 유기질 토양, 연약한 점토, 관리되지 않은 성토, 팽창성 토양은 조사가 필요합니다.
기초 크기를 정하는 방법
필요한 기초 면적은 하중을 허용 지지 압력으로 나눈 값과 같습니다. 2,000 psf 지반 위에서 30,000 lb의 기둥 하중은 기초 면적 15 ft²가 필요하며, 한 변이 약 3 ft 10 in인 정사각형입니다. 지반 엔지니어는 최소 기초 폭과 깊이, 동결 보호, 침하 추정치도 권고할 수 있습니다.
위의 추정은 기초와 그 위 흙의 무게를 무시하고 중심 하중을 가정합니다. 실제 설계는 이를 고려하며, 편심 하중, 동결 깊이, 콘크리트 전단과 철근 요건까지 반영하므로 기초는 엔지니어가 설계합니다.
자주 묻는 질문
엔지니어는 지지력을 어떻게 측정하나요?
표준 관입 시험을 포함한 시추, 콘 관입 시험, 실험실 시험, 경우에 따라 평판 재하 시험을 통해 얻으며, 지반 엔지니어가 해석합니다.
지지력을 개선할 수 있나요?
가능합니다. 다짐, 불량 토양의 제거 및 교체, 또는 쇄석 피어 같은 지반 개량으로 가능합니다.
토양이 파괴되지 않는데도 침하가 왜 중요한가요?
파손이 없더라도 고르지 않은 침하는 구조물에 균열을 일으킬 수 있으므로, 허용값은 흔히 침하 한계를 반영합니다.
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