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말뚝기초(파일캡) · ACI 318-25

실전 예제 — 말뚝기초 D-영역 설계

말뚝기초는 기둥 하나의 하중을 급격히 꺾어 여러 말뚝으로 퍼뜨립니다. 이 급변이 D-영역을 만들어 — 보 이론이 통하지 않으므로 스트럿-타이 모델로 설계합니다. AStrutTie에서 1열 기둥 말뚝기초에 적용한 흐름입니다.

AStrutTie 2020 Technical Book Example 2.1(1열 기둥 말뚝기초) 기준 · ACI 318-25로 실행.

주어진 값

  • fck = 35 MPa (콘크리트)
  • fy = 400 MPa (철근)
  • φ = 0.75 (강도감소계수)
  • 기초 치수·말뚝 배치·기둥 하중 — 템플릿에서 입력(아래 도면 참조)

문제 정의

말뚝기초는 기둥 하중을 여러 말뚝으로 전달합니다. 기초 치수·말뚝 배치·기둥 하중이 설계를 정의하며, 도면 위에 바로 입력합니다.

1열 기둥 말뚝기초 형상·치수1열 기둥 말뚝기초 형상·치수
말뚝기초의 외형 치수·말뚝·기둥 하중.

모델 구성 — 템플릿 → 스트럿-타이

말뚝기초 템플릿이 스트럿-타이 모델을 자동 구성합니다: 압축 스트럿(파선)이 기둥에서 각 말뚝으로 퍼지고, 인장 타이(실선)가 말뚝머리 사이를 잇고, 절점영역은 CCC / CCT / CTT로 분류됩니다.

1열 기둥 말뚝기초 스트럿-타이 모델1열 기둥 말뚝기초 스트럿-타이 모델
AStrutTie 캔버스의 스트럿-타이 모델.

해석·검토 — 전 부재·전 조합

AStrutTie가 부재력을 풀고 모든 부재를 기준에 대조합니다 — 타이·스트럿·절점영역·정착을 한 번에.

말뚝기초 해석 결과말뚝기초 해석 결과
해석·검토 — 부재력·부재별 판정.

타이 검토 — 필요 철근량

ACI 318-25

필요 철근량 As,req를 제공 철근(호칭 × 개수)과 비교합니다. φ = 0.75, fy = 400 MPa.

As,req = Fu / (φ · fy)
말뚝기초 타이 필요철근 표말뚝기초 타이 필요철근 표
타이 검토 — 부재별 필요 대 제공 A_s.

스트럿 검토 — 유효강도·필요폭

ACI 318-25

유효강도는 스트럿 유형에 따릅니다 — Boundary(fce = 0.85 fck = 29.8 MPa) 또는 Interior, reinforced(0.637 fck = 22.3 MPa). 필요폭이 확보폭 안에 들어야 합니다.

fce = 0.85 · βs · βc · fck
wreq = Fu / (φ · fce · b) ≤ wprov
말뚝기초 스트럿 강도 검토말뚝기초 스트럿 강도 검토
스트럿 검토 — 부재별 f_ce·필요폭·안전율.

절점영역 검토 — 절점 유형별

ACI 318-25
fce = 0.85 · βn · βc · fck
wreq = Fu / (φ · fce · b) ≤ wprov
절점βnfce (MPa)
CCC1.029.8
CCT0.823.8
CTT0.617.9
말뚝기초 절점영역 강도 검토말뚝기초 절점영역 강도 검토
절점영역 검토 — 각 면을 절점 유형에 대조.

정착 검토 — 절점에서의 개발

ACI 318-25 §23.8.2 · §25.4

타이는 말뚝 절점에서 정착돼야 합니다: 이용 가능한 정착길이 ℓanc(§23.8.2, 확장 절점영역)가 필요 개발길이 ℓd(§25.4)에 도달해야 합니다. 이용 가능 = 타이 방향 직선 길이 + 갈고리가 들어맞을 때의 코드 갈고리-꼬리 크레딧.

말뚝기초 타이 정착 검토말뚝기초 타이 정착 검토
정착 검토 — 이용 가능 ℓanc 대 필요 개발 ℓd.

이건 AStrutTie가 실행하는 그 검사이고 — 기둥에서 말뚝으로 내려가는 파일캡 하중경로를 부재별로 검증합니다. 검증 방법 보기 →