* 기초 동결심도의 중요성과 구하는법
일반 콘크리트 구조보다 목구조 주택의 사하중이 1/4 - 1/8정도 된다하여도
동결선을 지키는것은 사하중과 관계없이 구조에 중요한 포인트 입니다.
다음은 동결선의 중요성과 구하는 방법입니다.
지반이 동결되면 강도는 매우 증가되지만 물의 부피보다 얼음의 부피가 커지기 때문에 지반이 부풀게 됩니다 => 동결로 인한 지반 상승 => 동상이라 부름
또 동결된 지반이 다시 녹을 때는 원래 지반의 강도 보다 매우 강도가 저하하며, 동결시 부풀었던 지반이 다시 가라앉게 됩니다. => 융해
건물의 기초가 이러한 동결융해의 영향을 받는깊이 보다 얕을 때는 이러한 동결융해의 해로운 영향을 받게 됩니다. 또 수년간 반복되면 기초의 변형이 허용치를 넘어설 수도 있습니다.
건물의 기초는 하중이 매우 작거나, 침하가 어느정도 발생하여도 문제가 없는 경우등 특별한 경우를 제외하고는 이러한 동결융해의 영향을 받는 깊이 보다 깊게 묻는 것이 요망됩니다.
동결을 받는 깊이는 겨울에 영하의 온도가 얼마나 낮게 또 오랜 시간작용하느냐 (-온도*기간)와 지반이 동결의 영향을 받기쉬운가, 또 대상지반의 일조조건, 고도 등에 따라 변합니다.
그래서 각 지역마다 기상대의 기상관측자료와 실측 동결심도를 조사하여 통계처리하여 동결심도를 정해놓고 있습니다. 실제 적용시에는 대상지반의 고도, 일조조건, 토질에 따라서 약간의 증감을 하여야 합니다.
1. 동결심도
동결심도는 다음식에 의해 구할 수 있습니다.
Z = C√F
여기서, Z : 동결심도(cm)
C : 일조권, 배수조건, 토질조건등을 고려하여
1 ∼ 3을 적용
F : 표고가 보정된 동결지수(℃-day)
2. 동결지수
동결지수는 동결기간 동안의 일평균(03, 09, 15, 21시에 측정된
기온의 평균온도)를 적산하여 적산기온의 최대치와 최소치의 차
가 가장 큰 값을 동결지수라 하고, 30년 간의 기상자료에서 최대
값을 사용하거나, 가장 큰 3개 값의 평균값을 설계동결지수로 합
니다.
동결지수, 동결기간 및 측후소표고는 지역별로 측정되어 있으며,
서울은 측후소표고 85.5m, 동결지수 730, 동결기간61일 입니다.
3.계산예
보정된 동결지수(F)는 지역별동결지수, 동결기간, 측후소표고 및 계산위치의 표로를 사용하여 계
산됩니다.
F = 동결지수 ±0.9 X 동결기간 X (표고차/100)
서울의 표고를 20m로 가정한다면
F = 730 + 0.9 x 61 x ((85.5-20)/100) = 766
z = 3 x √766 = 83cm(동결심도)
동결심도는 햇볕이 쪼이는 조건, 흙의종류, 배수조건등 및 지역
조건에 따라 다소 차이가 있을 수 있습니다.