2기둥 직접기초 · ACI 318

워크드 예제 — 2기둥 직접기초

12 m 직접기초 하나에 기둥 두 본이 7 m 간격으로 섭니다. 그 사이 구간은 거꾸로 뒤집힌 깊은보처럼 거동하며 지반압을 기둥으로 되올립니다. 트러스 요소는 45개이고, 그 전부가 스트럿 아니면 타이입니다.

AStrutTie 2020 Technical Book, Example 02-2.4(2기둥 직접기초).

주어진 값

기초 12,000 × 5,000 × 1,500 mm, 기둥 1,300 × 1,300 mm 2본(중심간 7,000 mm)
f_ck = 30 MPa · f_y = 400 MPa
기둥 1: V = 8,500 kN · H = 120 kN · M = 5,500 kN·m
기둥 2: V = 8,000 kN · H = 130 kN · M = 6,000 kN·m
철근: 상·하면 33-#8 · 수직전단 7-#6 @300 · 수평전단 6-#6 @300

①

모델

절점 24, 요소 45, 지점 6(기둥마다 3), 지압판 4개. 상현 1–11, 하현 절점 13–24이고 그 사이를 수직재와 사재가 번갈아 잇습니다.

②

타이 — 일은 하현이 한다

ACI 318 §23.7

배근 33-#8 = 16,721.39 mm² — 지배 타이(Tie 45, 2,535 kN)가 그 절반쯤을 씁니다. 전단 타이 7-#6(w_eff = 1,180.0 mm, s_h = 300.0 mm) → φF_n = 2,354.3 kN, 최대 수요 1,741.94 kN(Tie 26).

As,req = Fu / (φ · fy)
φ = 0.75 · fy = 400 MPa

타이	F_u (kN)	A_s,req (mm²)
Tie 35	1,356.90	4,523.01
Tie 37	1,390.76	4,635.85
Tie 42	1,898.72	6,329.05
Tie 43	2,501.55	8,338.49
Tie 45	2,535.40	8,451.34

③

스트럿

ACI 318 §23.4

S9가 지배합니다 — 제공 200.0 mm 중 158.3 mm, 여유 21%. 이 모델의 스트럿은 전부 균열제어 철근이 가로지르지 않는 병 모양(β_s = 0.40)으로, 표에서 가장 보수적인 쪽입니다.

wreq = Fu / (φ · 0.85 · βs · βc · fck · b)
βs = 0.40 · βc = 1.00 · b = 5,000 mm

스트럿	θ	F_u (kN)	w_req (mm)	w_prov (mm)
S9	0.0°	4,844.4	158.3	200.0
S3	0.0°	4,050.0	132.4	200.0
S19	47.8°	3,995.9	130.6	208.5
S10	0.0°	2,559.4	83.6	200.0
S21	47.8°	2,029.9	66.3	297.6

④

절점영역

ACI 318 §23.9

Node 3 = CCC(β_n = 1.00): C-2 1,332.9 · C-3 4,050.0 · C-16 602.5 · C-17 1,033.8 kN. Node 5·7·8 = CCT(β_n = 0.80, 타이 1개씩). 집중절점 N2·N4·N9·N11 = CCC, N13·N24 = CCT. 전 면 O.K.

기둥 둘, 기초 하나, 요소 45개 — 그런데 답은 읽힙니다. 철근은 Tie 45가, 콘크리트는 S9가 지배하고, 여유가 가장 큰 곳은 예상대로 기둥 바로 아래입니다. 검증 방법 보기 →