철근 배근할때 정착이 발생합니다. 이때 철근 정착길이를 얼마로 할지 산정해야 합니다. 정착길이는 철근 배근 위치, 철근 도막 및 도금 상태, 콘크리트 강도에 따라서 다릅니다. 인장 및 압축 철근의 정착길이를 구하는 방법에 대해 정리해봤습니다. 기본정착길이, 보정계수 등 공식에 대해 상세히 정리하였으니 참고하시기 바랍니다.
< 목차 >
- 철근 정착이란
- 인장철근 정착길이
- 기본정착길이
- 보정계수
- 최소정착길이
- 압축철근 정착길이
- 기본정착길이
- 보정계수
- 최소정착길이
철근 정착
철근 정착이란, 철근콘크리트 부재 안에 있는 철근이 둘러싼 콘크리트면에서 인장력 또는 압축력을 발휘할 수 있는 상태를 말합니다. 이때 철근의 정착이 좋다라고 하면, 콘크리트 내의 철근 정착길이, 철근 위치, 콘크리트 강도 등의 상태가 좋다는 뜻인데요. 단순히 좋다 나쁘다라고 할 수 없죠. 시공 및 설계 조건에 따라서 최종적으로 철근 정착길이를 산정하게 됩니다.
인장 철근 정착길이
인장철근 정착길이를 산정하는 방법은 크게 두가지로 나뉩니다. 하나는 기본정착길이(ldb)를 산정하여, 보정계수를 고려하는 방법이고, 다른 하나는 이형철근 정착길이(ld)를 바로 산정하는 방법입니다. 두 가지 방법 중에 어느 것을 선택해도 상관없으나, 반드시 300mm 이상의 정착길이를 지켜야 합니다.
인장 철근 기본정착길이
인장철근 기본정착길이(ldb)는 아래 식으로 산정할 수 있습니다. ldb를 산정하고, 추가로 조건에 따라서 보정계수를 곱하여 최종적으로 인장철근 정착길이를 구하는 방식입니다. 아래 기본정착길이를 산정하고, 정착길이 보정계수를 곱하면 인장 철근 정착길이를 산정할 수 있습니다.
철근 기본정착길이 공식
인장철근 기본정착길이 공식입니다. 기본정착길이를 먼저 산정합니다.
(여기서, λ는 보통중량콘크리트는 1, 모래경량콘크리트는 0.85, 전경량콘크리트는 0.75입니다)
정착길이 보정계수
산정한 기본정착길이에 보정계수를 곱합니다. 보정계수는 α,β로 구분되며, 배근되는 철근 위치 및 도막 상태에 따라서 정해집니다. 상세한 보정계수는 아래 표를 참고하시기 바랍니다.
| 조건 | D19 이하 철근 | D22 이상 철근 |
|---|---|---|
| ① 정착되거나 이어지는 철근의 순간격이 db이상이고, 피복 두께도 db 이상이면서 ld 전 구간에 이 기준에서 규정된 최소 철근량 이상의 스터럽 또는 띠철근을 배치한 경우 ② 정착되거나 이어지는 철근의 순간격이 2db이상이고 피복두께가 db이상인 경우 | 0.8 αβ | αβ |
| 기 타 | 1.2 αβ | 1.5 αβ |
| 구분 | 내용 | 보정계수 |
|---|---|---|
| α (철근배치 위치계수) | 상부 철근(아래 300mm 초과로 굳지 않은 콘크리트를 친 수평철근) | 1.3 |
| 기타 철근 | 1.0 | |
| β (도막계수) | 피복두께가 3db미만이거나, 순간격이 6db미만인 에폭시 도막 또는 아연-에폭시 이중 도막철근, 철선 | 1.5 |
| 기타 에폭시 도막 혹은 아연-에폭시 이중 도막철근,철선 | 1.2 | |
| 아연도금 또는 도막되지 않은 철근, 철선 | 1.0 |
인장 철근 정착길이
두번째 방법으로 인장 철근 정착길이를 바로 산정하는 방식입니다. 공식으로 바로 산정하는 것이나, 첫번째로 구한 방법과 동일하게 조건에 대한 보정계수들이 있습니다.
| 구분 | 내용 | 보정계수 |
|---|---|---|
| γ (철근, 철선의 크기계수) | D19 이하의 철근, 이형철선 | 0.8 |
| D22 이상의 철근 | 1.0 | |
| c (철근간격 또는 피복두께 관련치수) | 철근(철선)의 중심부터 콘크리트 표면까지 최단거리, 정착되는 철근(철선)의 중심간 거리의 1/2 중 작은값 (단위 : mm) | – |
| Ktr (횡방향 철근지수) | 횡방향 철근지수는 횡방향철근이 배치되어 있더라도, 설계를 간편하게 하기 위해 ‘0’으로 선정할 수 있다 | 40Atr/(sn) |
인장 철근 최소 정착길이
위에서 산정한 인장 철근 정착길이는 최소 정착길이보다 길어야 합니다. 즉, 인장 철근 최소정착길이 300mm 보다 무조건 이상이어야 합니다.
압축철근 정착길이
압축 이형철근 정착길이입니다. 압축 이형철근도 마찬가지로 기본정착길이를 먼저 산정하고, 보정계수를 곱하는 식으로 정착길이를 구할 수 있습니다. 기본 정착길이와 보정계수에 대해 알려드리겠습니다.
압축 철근 기본정착길이
압축 철근 기본정착길이입니다. 아래 기본정착길이 공식으로 산정할 수 있는데요. 먼저 기본정착길이를 산정하고 보정계수를 곱해주어야 합니다.
(단, ldb ≥ 0.043 dbfy 이어야 한다)
압축 철근 보정계수
| 조건 | D22 이상 철근 |
|---|---|
| 요구 철근량을 초과하여 배근한 경우 | 소요AS / 배근AS |
| 지름이 6mm 이상이고 나선 간격 100mm 이하인 나선철근 또는 중심간격 100mm 이하로 배치된 D13 띠철근으로 둘러싸인 압축 이형철근 | 0.75 |
압축 철근 최소정착길이
압축 철근 기본정착길이 x 보정계수로 산정한 정착길이는 최소 200mm 이상으로 만족하여야 합니다.
이상으로 인장, 압축 철근 정착길이 구하는 방법에 대해 정리해봤습니다. 기본정착길이, 보정계수, 최소정착길이를 적용하여 산정하시기 바랍니다. 좋은 정보가 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.