1방향 슬래브, 2방향 슬래브 총정리! (구분 기준, 원리, 설계규정, 안전관리)
오늘은 1방향 슬래브 및 2방향 슬래브의 구분 기준과 원리, 설계규정, 안전관리 대책에 대해 알아보려고 합니다~!
1방향 슬래브와 2방향 슬래브의 차이
슬래브란?
슬래브는 건물의 바닥, 지붕, 다리 및 기타 종류의 구조물에서 주로 수평으로 제공되는 평평한 표면을 생성하기 위해 건설됩니다. 슬래브는 벽, 콘크리트 보, 구조용 철제 보, 기둥 또는 지면에 의해 지지될 수 있습니다. 슬래브는 하중 고려시 두 가지 유형으로 분류됩니다:
1방향 슬래브
2방향 슬래브
구분 기준은 아래와 같습니다.
1방향 슬래브
1방향 슬래브는 두 반대편의 보에 의해 지지되어 한 방향으로 하중을 전달하기 위한 슬래브입니다.
긴 span(l) 대 짧은 span(b)의 비율이 2 이상이면 이를 1방향 슬래브로 간주합니다. 이 슬래브는 짧은 span을 따라 한 방향으로 구부러지기 때문입니다.
단변과 장변 길이의 큰 차이로 인해 하중은 짧은 보로 전달되지 않습니다.
긴 보에 대부분의 하중이 전달 되고 슬래브의 긴 span에는 하중의 분배가 강화됩니다.
1방향 슬래브 설계규정
1) 1방향 슬래브 두께
- 1방향 슬래브 최소 두께는 100mm 이상
2) 1방향 슬래브 주철근
- 정모멘트/부모멘트에 대한 주철근의 중심간격은 위험단면에서 슬래브 두께 2배 또는 300mm 이하로 배근한다. (단, 기타 단면에서는 슬래브 두께 3배 또는 450mm 이하로 배근한다)
3) 1방향 슬래브 배력철근
- 배력철근은 수축/온도철근 이상 배근해야한다 (최소철근비)
2방향 슬래브
2방향 슬래브는 모든 네 면에 의해 보에 의해 지지되며 하중은 두 방향 모두에서 지지체에 의해 전달됩니다. 2방향 슬래브이라고 합니다. 2방향 슬래브에서 긴 span(l) 대 짧은 span(b)의 비율은 2보다 작습니다.
하중 분산 원리
2방향 슬래브의 하중 분산은 슬래브가 두 방향으로 하중을 전달할 수 있기 때문에 더 균일하게 이루어집니다. 이는 슬래브의 중앙 부분에서 발생하는 응력이 경계 부분으로 전달되면서 분산되는 방식입니다. 이 과정에서 슬래브는 더 효율적으로 하중을 지지하고, 더 큰 하중을 견딜 수 있게 됩니다.
보강재 배치
2방향 슬래브의 보강재 배치는 슬래브의 하중 분산 패턴에 따라 결정됩니다. 일반적으로, 보강재는 두 주요 방향 모두에 걸쳐 배치됩니다. 중요한 것은 보강재가 슬래브의 전체 면적에 걸쳐 균일하게 분포되도록 하는 것입니다. 이렇게 하면 슬래브가 더 균일하게 하중을 분산시킬 수 있으며, 균열이나 파손의 위험을 줄일 수 있습니다.
이러한 설계 고려사항은 2방향 슬래브가 더 복잡한 구조를 가지고 있음을 보여줍니다. 이러한 슬래브는 더 큰 하중을 지지할 수 있으며, 다양한 건축적 요구사항을 충족시킬 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 따라서 정확한 설계와 계산은 슬래브의 안전성과 내구성을 보장하는 데 매우 중요합니다.
2방향 슬래브 설계규정
1) 2방향 슬래브 철근량
① 각 방향의 철근량은 각 방향 위험단면의 계수휨모멘트에 의해 결정한다.
② 최소철근량은 수축/온도철근을 고려한다.
③ 철근 간격은 슬래브 두께 2배 또는 300mm 이하로 한다.
2) 슬래브 철근 정착
① 단순부재에서 정모멘트 철근량의 1/3 이상 길이를 정착한다.
② 연속부재에서 정모멘트 철근량의 1/4 이상 길이를 정착한다.
③ 보가 있는 슬래브의 경우, 받침부 내로 150mm 이상을 연장하여 정착한다.
1방향 슬래브의 건설 안전 관리
1방향 슬래브는 주로 한 방향으로 하중을 전달하며, 설계와 구현이 상대적으로 간단합니다. 그러나 실제 시공시에는 다음과 같은 안전 관리 조치가 필요합니다:
2방향 슬래브의 건설 안전 관리
2방향 슬래브는 보다 복잡한 하중 분산 메커니즘을 가지며, 더 많은 설계 고려사항이 필요합니다. 이에 따라 안전 관리 방법도 다음과 같이 다양해집니다:
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