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건축구조공학개론04.08

Shared on April 21, 2026

강의 요약: 1방향/2방향 슬래브 및 프리캐스트 구조의 접합과 하중 전달

개요

  • 실무에서의 용어 차이: 학교에서의 명칭과 달리 현장에서는 큰 보를 “빔/보”, 작은 보를 “슬래브/보”로 구분하여 사용.
  • 핵심 주제: 1방향 슬래브 vs. 2방향 슬래브의 하중 전달 방식, 데크 슬래브의 현장 구성, 프리캐스트 구조(PC 슬래브)와 접합 방식, 강접합/핀접합의 해석적 차이, 도면상 표현 방식.

주요 개념

  • 1방향 슬래브

    • 하중은 주로 한 방향으로 전달. 슬래브 위의 하중이 한 축으로 집중되거나 가까운 지지점으로 전달.
    • 받침대가 두 지점인 경우 한 방향으로의 힘 전달이 직관적.
    • 하중은 슬랩판과 연결된 스틸 트러스/스틱튠으로 보강되며, 외부 접합으로만 연결하는 경우가 많아 핀접합 형태가 일반적.
    • 예시: 주차장 데크 슬래브, 공장에서 거푸집 없이도 높이가 작아 가설 구조물의 필요 최소화.

  • 2방향 슬래브

    • 네 모서리 지지가 모두 가능하여 하중이 두 방향으로 분배됨.
    • 하중은 AB 단면 기준으로 양 방향 45도 방향으로 분할되는 형태가 일반적으로 도출되며, 중앙에 집중된 하중은 도심으로 평균 분포.
    • 이론적으로 더 큰 하중 분배 능력을 가지나, 슬래브가 두꺼워지고 현장/공정상 단가가 증가하는 단점이 있음.
    • 도면상 모멘트 및 전단 해석은 더 복잡하고, 해석은 주로 컴퓨터를 사용.

  • 데크 슬래브(Deday크, Deck Slab)

    • 거푸집 없이 공장에서 이미 배근된 상태로 현장에 올려 얹는 방식.
    • 한판당 받쳐주는 방향이 정해져 있어 1방향 슬래브 형태를 띰.
    • 가설 구조물의 필요성 감소, 높이가 큰 구조물에서 유리.

  • 프리캐스트 콘크리트 구조(PC 슬래브)

    • 슬래브를 공장에서 제작하고 현장에서 조립하는 방식.
    • 동가리(지지구조물) 필요 감소, 현장 시공 기간 단축의 이점.
    • 지점 조건이 하중 전달 경로를 결정하므로 모양보다 지지점의 위치가 중요.

  • 강접합 vs 핀접합

    • 강접합: 모멘트를 전달하는 접합. 도면상 삼각형으로 표기. 기둥과 접합하는 부재에 주로 적용.
    • 핀접합: 모멘트 전달이 제한되며 회전 가능. 도면상 짝대기 형태로 표기. 벽체나 얇은 부재에 주로 적용.
    • 주요 원칙: 기둥과 접합부는 강접합으로 모멘트를 전달하도록 설계하는 경우가 많고, 벽체나 약한 부재는 핀접합으로 모멘트를 전달하지 않게 설계.

  • 도면의 접합 표현

    • 강접합: 삼각형 표기.
    • 핀접합: 짝대기 표기.
    • 벽체 및 얇은 부분은 핀접합으로 처리하는 경향.

상세 내용

  • 1방향 슬래브의 구성 요소

    • 큰 보(주보)와 작은 보(보강 보) 간의 관계 설명.
    • 슬래브라인 기준으로의 연결 방식, 클립라인 기준 연결.
    • 외부 접합으로의 연결 및 중간 보강재(스틱튠)의 역할.
    • 하중 전달의 대략적 분배: 큰 보가 주 하중을 받되, 작은 부재에도 하중이 일부 전달됨. 실제로 100%는 아님.

  • 2방향 슬래브의 구성 및 하중 distribution

    • 45도 방향으로 하중이 분담된 형태의 도식적 표현.
    • 각 지점에서의 하중 분포는 2방향으로 나뉘고, 중앙 도심은 대칭적으로 하중이 분포.
    • 하중의 총합은 면적에 비례하며, 예시 파운드/피트 단위로 계산.

  • 슬래브의 실제 적용 사례

    • 주차장 구조물 및 이마트/포스트코의 주차장 예시 언급.
    • 고층 구조물에서의 데크 슬래브 적용 시 가설 구조물 최소화 및 현장 시공의 변화.

  • 1방향 vs 2방향의 설계 난이도 및 현장 영향

    • 2방향 슬래브는 모멘트가 두 방향으로 작용하므로 해석이 복잡하고 컴퓨터 해석 필요성이 커짐.
    • 1방향 구조는 해석이 상대적으로 단순하고 공정/현장 시공이 간소화될 수 있음.
    • 2방향의 경우 슬래브가 두꺼워지고 무게 증가, 콘크리트 물량 증가로 전체 구조 규모가 커짐.
    • 공장 제작의 이점(프리캐스트)과 현장 시공의 조합 가능성에 대해 논의.

  • 지지점의 위치가 결정하는 하중 전달

    • 장변/단변의 길이 비보다 지지점의 위치가 하중 경로를 좌우.
    • 1방향 구조에서도 지지점 분포에 따라 모멘트 및 전단 분포가 결정.

  • 도면 해석의 예시

    • 도면에서의 부재력 배치, 강접합/핀접합의 시각적 표현.
    • 프리캐스트 구조와 현장 조립의 차이.
    • 벽체의 강접합 여부: 얇은 벽은 핀접합으로 설계, 강접합이 적용되면 벽의 비틀림 및 파손 위험 증가.

  • 실무적 시사점

    • 각 구조 시스템은 장점과 단점이 있어 엔지니어가 목적에 맞게 선택.
    • 프리캐스트/데크 슬래브를 사용할 때는 지지점과 모멘트 전달 경로를 면밀히 검토.
    • 설계에서 모듈화된 부재와 접합 방식의 선택은 시공성, 안전성, 비용에 큰 영향.

요약의 핵심 포인트

  • 1방향 슬래브: 한 방향으로 하중 전달, 시공 간소화, 벽체/구조물에 핀접합이 일반적.
  • 2방향 슬래브: 양 방향으로 하중 전달, 모멘트 해석의 복잡성 증가, 슬래브 두께 및 콘크리트 물량 증가 가능.
  • 데크 슬래브/PC 슬래브: 공장에서 선제작 후 현장 조립, 가설 구조물 감소 및 시공 기간 단축에 유리.
  • 강접합 vs 핀접합: 모멘트 전달의 여부에 따라 선택, 도면 표기 및 지지점의 위치가 설계의 관건.
  • 지지점의 위치와 하중 전달 경로가 구조 설계의 핵심 결정 요인.