말뚝기초(말뚝캡) · 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

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

①

문제 정의

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

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

②

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 모델 — AStrutTie 캔버스의 스트럿-타이 모델.

③

해석·검토 — 전 부재·전 조합

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

④

타이 검토 — 필요 철근량

ACI 318-25

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

A_s,req = F_u / (φ · f_y)

말뚝기초 타이 필요철근 표 — 타이 검토 — 부재별 필요 대 제공 A_s.

⑤

스트럿 검토 — 유효강도·필요폭

ACI 318-25

유효강도는 스트럿 유형에 따릅니다 — 경계 스트럿(f_ce = 0.85 f_ck = 29.8 MPa) 또는 내부-보강(0.637 f_ck = 22.3 MPa). 필요폭이 확보폭 안에 들어야 합니다.

f_ce = 0.85 · β_s · β_c · f_ck

w_req = F_u / (φ · f_ce · b) ≤ w_prov

말뚝기초 스트럿 강도 검토 — 스트럿 검토 — 부재별 f_ce·필요폭·안전율.

⑥

절점영역 검토 — 절점 유형별

ACI 318-25

f_ce = 0.85 · β_n · β_c · f_ck

w_req = F_u / (φ · f_ce · b) ≤ w_prov

절점	β_n	f_ce (MPa)
CCC	1.0	29.8
CCT	0.8	23.8
CTT	0.6	17.9

말뚝기초 절점영역 강도 검토 — 절점영역 검토 — 각 면을 절점 유형에 대조.

⑦

정착길이 검토 — 절점에서의 정착

ACI 318-25 §23.8.2 · §25.4

타이는 말뚝 절점에서 정착돼야 합니다: 이용 가능한 정착길이 ℓanc(§23.8.2, 확장 절점영역)가 필요 정착길이 ℓd(§25.4)에 도달해야 합니다. 이용 가능 = 타이 방향 직선 길이 — 갈고리 꼬리는 더하지 않습니다: ℓdh가 갈고리 바깥면까지로 정의돼 갈고리 기여가 이미 소요 길이에 들어 있습니다.

말뚝기초 타이 정착길이 검토 — 정착길이 검토 — 이용 가능 ℓanc 대 필요 정착길이 ℓd.

모두 AStrutTie가 실제로 수행하는 검토입니다 — 기둥에서 말뚝으로 내려가는 말뚝캡 하중경로를 부재별로 검증합니다. 검증 방법 보기 →

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