슬래브

슬래브(slab)

슬래브(slab)는 넓은 뜻으로는 평판상(平板狀)의 것을 가리키며, 바닥슬래브 또는 상판(床板)이라고도 한다.

일반적으로 철근콘크리트구조의 바닥을 말하는데, 보통 주위가 들보로 둘리고 슬래브에 걸리는 하중은 주위의 들보에 분담되어 각 기둥으로 힘이 흘러간다. 스팬(span)이 4∼5m인 보통 구조물에서는 바닥두께가 15cm 정도 된다.

플랫슬래브라고 하여 들보에 의한 지지 없이 직접 기둥 위에 얹은 철근콘크리트 슬래브가 있으며, 이것은 특히 바닥의 굽힘강도가 안전한 정도로 유지되도록 특수한 철근이 배열된다.

슬래브는 후판을 뜻하기도 하며 핫 스트립의 소재로서 사용되는 반제품이다. 강괴나 블룸을 분괴 압연기, 슬래브 압연기, 혹은 강편 압연기에 걸어서 만든다. 슬래브의 치수는 차공정의 압연에 있어서 우수한 능률이나 수율, 제품 형상을 얻을 수 있도록 조정되어 두께 50~350mm, 폭 350~2,000mm, 길이 1~12m이다. 철강업의 대형화, 고능률화에 따라 슬래브 치수도 대형화하는 경향이 있다.

슬래브의 종류

슬래브는 고정하중뿐 아니라 인간의 활동에서 야기되는 활하중을 직접 부담하면서 보와 기둥으로 전달한다. 슬래브는 보통 보와 짝을 이루어 휨강성을 높이는 방식으로 짜이는데, 보가 없이 만들어지기도 한다.

슬래브의 종류

우리가 생활하면서 야기하는 하중의 거의 대부분은 슬래브로 직접 전달된다. 이 슬래브는 넓은 면적을 얇은 판의 형태로 지지한다. 그러나 두께가 얇은 판은 휨에 대한 저항력이 약하다. 그래서 보통 두께가 두꺼운 막대 형상의 보를 덧대 휨 강성을 높이는 방식으로 만들어진다.

슬래브가 보와 함께 짜인 형태는 다시 1방향 슬래브와 2방향 슬래브로 나눈다. 1방향 슬래브는 하중이 한 방향으로만 전달되는데 슬래브 판의 거동 측면에서 보면 판이 한쪽으로만 구부러진다. 슬래브 네 변에 보가 있더라도 장변의 길이가 단변 길이의 2배 이상이면 1방향 슬래브로 분류한다. 어찌 보면 긴 변으로 전달되기에는 거리가 너무 멀어 하중의 대부분이 짧은 변을 따라 전달된다고 할 수 있겠다. 실제로 1뱡향 슬래브는 하중의 90% 이상이 단변 방향으로 전달된다.

장변의 길이가 단변 길이의 2배 미만이면 2방향 슬래브로 분류한다. 2방향 슬래브는 장변의 길이와 단변의 길이가 비슷해서 하중이 양쪽으로 전달된다. 보통 2방향 슬래브에서 경간의 가운데에 작은보를 설치하면 1방향 슬래브를 만들 수 있는데 1방향 슬래브로 하면 두께를 줄일 수 있다. 철근콘크리트 구조에서 기둥 사이의 경간이 대략 8m 내외라고 하면 작은보를 대략 3~4m 간격으로 배치해서 1방향 슬래브로 만들 수 있다. 슬래브는 구조체 중에서 가장 많은 체적을 차지하기 때문에, 일방향 슬래브로 만들어서 두께를 줄이면 전체 건물의 무게를 줄일 수 있다.

보가 없는 슬래브를 무량판 슬래브라고 하는데 플랫슬래브(Flat slab)나 플랫 플레이트(Flat plate)가 있다. 기둥과 기둥 사이의 경간이 길어지면 기둥이 부담해야 하는 수직하중의 크기도 커지게 된다. 이때 슬래브가 충분히 두껍지 않다면 펀칭, 즉 슬래브가 뚫릴 위험이 커진다. 펀칭 파괴는 기둥과 가까운 슬래브 하부에서 위쪽으로 경사진 방향으로 발생한다. 이것을 막으려면 콘크리트 강도를 높이거나 슬래브 두께를 두껍게 해야 한다. 플랫 플레이트는 이 펀칭에 보강하기 위해 기둥 머리부분에 지판(Drop panel)을 추가로 설치한 방식이다.

플랫슬래브(Flat slab)나 플랫 플레이트(Flat plate)로 설계하면 보가 없기 때문에 층고를 낮게 해도 천장고를 유지할 수 있는 장점이 있다. 그러나 슬래브가 두꺼워지기 때문에 건물이 무거워진다. 부력때문에 건축물의 자중을 크게 해야 할 경우라면 층고를 낮출 수 있기 때문에 유리할 수 있다.

와플 슬래브는 격자형 리브(Rib)가 양방향으로 설치된 슬래브인데 이 리브가 작은보 역할을 하면서 기둥으로 하중을 전달한다. 작은보가 격자형으로 겹쳐진 것으로 볼 수도 있다. 따라서 양방향 기둥 경간을 동일하게 하는 것이 유리하다. 와플 슬래브는 양방향으로 하중을 전달하기 때문에 슬래브 두께를 줄일 수 있다. 하지만 리브를 격자형으로 만들려면 거푸집을 복잡하게 짜야 하기 때문에 공사비가 증가하는 경향이 있다. 와플 슬래브는 와플 무늬를 노출해서 의장적인 효과를 표현한다.

참고자료

• 〈슬래브〉, 《두산백과》
• 〈슬래브〉, 《철강용어사전》
• GoldenRain, 〈슬래브의 종류〉, 《티스토리》, 2021-02-02
• 더무브하우스, 〈슬래브 (Slab)〉, 《네이버 포스트》, 2018-01-03

같이 보기

• 철근콘크리트
• 콘크리트
• 후판

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