PHC 말뚝과 기초콘크리트와의 결합방식은 흔히 토목관점에서는 강결합과 힌지결합으로 구분되며, 토목구조물에서 대부분 강결합에 의한 방식을 적용하고 있다. 반면에 건축(주택) 구조물에서는 강결합보다는 강결합과 힌지결합의 중간형태를 보이고 있다.
이렇다보니 결합부의 안정검토시 토목관점과 건축관점에서 다소 차이를 보이고 있는게 현실이며, 이중 기초 "콘크리트 압축지압응력" 검토에 대해서 차이점을 정리해보기로 한다. 여기서 설계방식은 강결합의 B방법을 기준으로 한다.
하기와 같이 토목관점에서는 말뚝과 콘크리트리의 압축지압응력 검토시 허용응력 설계개념으로 접근하고 있으며, 건축분야에서는 이러한 방식 이외에 기둥부재의 지압응력에 대한 강도설계 방식으로 접근하고 있음.
"말뚝 설계하중대비 요구 기초콘크리트 강도가 달라질 수 있음"
2가지 관점에서 압축지압응력을 검토한 결과, 말뚝 설계하중을 만족하는 요구 기초 콘크리트의 강도가 2가지 기준에서 상이함을 알 수 있다.
최근 활용도가 높은 초고강도 PHC파일의 높은 설계하중을 적용하는 경우를 예를 들어보자. D600규격에 2,300kN설계하중을 적용할 경우, 지압응력을 만족하는 기초 콘크리트 압축강도는 토목기준에서는 30MPa가 요구되고, 건축기준에서는 24MPa가 요구된다.
어느 기준을 적용하는야에 따라서 설계 안정성 및 기초 공사비에 영향을 미치고 있기 때문에 건축구조 또는 토목구조 전문가에 의한 판단이 필요할 것으로 사료된다.
[참고문헌]
1) 건축구조물 말뚝머리 접합부의 보강상세에 관한 연구, LH, 2010
2) 기성말뚝 두부보강 품질기준 연구, 한국도로공사, 2014
3) 도로교설계기준해설, 2008