6장. 철근콘크리트구조 (흙막이벽 • 굴뚝 • 이음새 - 1)

1. 흙막이벽

흙막이벽은 옹벽이라고도 하며, 석조 • 무근콘크리트조로 하는 중력식옹벽과 철근콘크리트조로 하는 T자형옹벽과 부축벽옹벽이 있다. 중력식은 높이 3M 내외의 낮은 옹벽에 T자형은  5m 내외의 높지 않은 것에, 부축벽은 6m 이상 상당히 높은 흙막이벽에 쓰인다. 수평방향으로 토압을 받는 벽이 안전하기 위하여서는 다음의 조건이 맞아야 한다.

 

1) 전도

2) 활동

3) 단면파괴

4) 침하

전도에 대하여서는 다음 그림에서 옹벽의 무게 W와 P의 합력 R이 옹벽의 저면 내에 있어야 한다. 또 B점에 인장력이 생기지 않게 하기 위해서는 R이 저면너비 AB의 1/3 이내에 있는 것이 좋다. 

흙막이벽

 

활동에 대하여서는 옹벽과 바닥판 위에 있는 흙의 중량의 합계 W에 마찰계수 u를 곱한 것이 토압의 합계 P보다 크면 안전하다.

마찰계수

마찰계수는 토질에 따라 달리 하고, 젖었을 때는 상당히 감소된다. 따라서 활동을 방지하는 데는 저부 기초판을 깊이 넣는 것이 안전하다. 단면은 응력에 대하여 안전하게 하고, 침하에 대해서는 지내력이 충분하도록 하면 된다.

 

2. 흙의 휴식각 및 토압

흙을 높이 쌓아 두면 미끄러져내려와 경사면으로 안정된다. 이 경사면의 각도를 휴식각이라 하고, 흙의 입자 간에 점착력이 없거나 다소 있더라도 쌓아두는 높이가 높을 때에는 휴식각은 내부마찰각과 같이 된다.

흙의 휴식각과 중량

토압을 대별하면 주동 • 수동 및 정지토압의 3종이 있다.

1) 주동토압은 흙이 가로방향으로 팽창하기가 가능한 상태에서 옹벽에 미치는 흙의 가로방향의 압력이다.

2) 수동토압은 아래 그림과 같이 P가 벽을 우측으로 밀면 우측의 흙은 횡압으로 인해 수축되고, 또 위로 떠밀려 오르는 상태로 될 때 흙의 저항력을 말한다.

토 압

3) 정지토압은 자연 그대로의 흙의 내부에 있어서 횡방향토압을 말한다.

 

3. 흙막이벽의 주의사항

흙맑이벽은 토압뿐만 아니라 지하의 수압 또는 지표면 하중 등을 받으므로 이들에 대해서도 안전하도록 해야 한다. 따라서 흙막이벽 내의 배수가 잘 되게 수멍통을 설치한다. 흙막이벽이 길게 연속될 때는 적소에 신축이음을 둔다. 흙막이벽을 포함하는 전체 지반의 사태에도 대비하여야 한다.

흙막이벽의 하중

 

4. 철근콘크리트 흙막이벽

철근콘크리트 흙막이벽은 지반에 정착한 기초판에 고정된 내민보 형식이 가장 일반적이다. 토압으로 벽체에 생기는 인장력으 기초판바로 위에서 최대이고 위로 올라갈수록 적어지며 또 흙에 묻힌 기초판이 상부에도 인장력이 생긴다. 따라서 흙막이벽체의 주근은 흙에 접하는 내면 측에 수직으로 세우고 기초판 하부에 연장하여 정착하며, 수평방향으로 부근을 배치한다. 또 벽체 하부에서 배근된 주근은 어느 정도 윗부분에서는 필요 없게 되어 일부 주근의 상부는 절단하고 만다. 흙막이의 바깥면측에도 세로 가로 배근하여 수축 및 온도변화에 따른 균열 등을 방지한다. 기초판의 상부 인장력에 대한 보강철근을 배치하고, 또 가로방향으로 부근을 배치한다.

흙막이벽 설계도