9급 공무원 토목설계/철근의 정착과 이음
보이기
부착
[편집]- 부착응력 검토해야 하는 철근은 인장철근
- 콘크리트 압축강도와 부착강도는 비례.(정착길이 공식 떠올려볼 것) 블리딩 많으면 부착강도 감소
- 수평철근 부착강도가 연직철근보다 더 작음. 수막때문.
- 피복두께가 크면 부착 좋음. 피복두께는 적어도 철근 지름 이상이어야 함.
- 작은 지름 철근을 여러 개 써서 부착면적을 크게 하는 게 부착에 유리.(정착길이 공식 떠올려볼 것)
- 철근 간격 좁으면 부착에 불리. 넓어야 유리
예컨대 인장철근 기본정착길이 식을 보면
정착
[편집]- 갈고리는 압축 저항에 효과가 없다.
- 압축철근 정착길이는 인장철근 정착 길이보다 짧다.
- 보정계수는 둘 이상이 적용될 수 있는 경우는 모든 값을 곱해준다.
- 압축철근이 아니라 인장철근은 구부려서 복부를 지나 정착하거나, 부재 반대측에 있는 철근쪽으로 연속해서 정착시켜야 한다.
- 단순부재에서 정철근의 1/3 이상, 연속부재에서 정철근의 1/4 이상 부재의 같은 면을 받침부까지 연장해야 함. 보의 경우 받침부 내 150mm 이상 연장.
- 받침부에서 부철근의 1/3이상을 12db, d, 순경간의 1/16 이상을 변곡점을 지나 연장.
- 단순받침부, 변곡점 정모멘트 철근은 인장 이형철근 및 이형철선 정착에 따라 계산된 정착길이 (MV. 분모분자 비슷한 애들끼리 있다)이도록 철근 지름 제한해야 함.
- 단순보 받침부와 같이 철근 끝이 압축반력으로 눌려 구속을 받는 경우 이도록 철근 지름 제한해야 함.
위험단면
[편집]휨부재 철근 정착 위험단면
- 경간 내 최대응력점
- 인장철근이 끝난 점
- 인장철근 절곡점
정착길이
[편집]
- Un : 철근과 콘크리트의 평균 부착력
♣♣♣
철근 유형 | 인장 이형 철근 | 압축 이형 철근 | 표준갈고리를 갖는 인장 이형철근 | 확대머리 이형철근 |
---|---|---|---|---|
기본 정착길이 |
|
|||
실제(소요) 정착 길이 | ||||
최소 정착길이 | ≥ 300mm | ≥ 200mm | ≥ 8db, 150mm | ≥ 8db, 150mm |
기본정착길이 계산에서 . 즉 인 경우 더이상 정착길이를 감소시키지 않는다.
- 최소조건 깜빡하지 말기!!! 압축이형철근에서 0.043들어가는 식, 모든 유형 철근에 대해 최종적으로 하는 기본정착길이 최소값 조건!!! 다 써놓고 계산하자. 깜빡하니까
- 표준갈고리 정착길이 : 위험단면에서 갈고리 외측 단부까지 거리(위험단면과 갈고리 시작점 사이 직선 묻힘 길이 + 구부림 내면 반지름 + 철근 지름)
인장이형철근 최소 정착길이 보정계수
[편집]철근 위치계수 α
- 상부철근인 경우 1.3
- 그 외 1.0
철근 도막계수 β
- 피복두께 3db미만 또는 순간격 6db미만인 에폭시 도막철근 또는 철선: 1.5
- 기타 에폭시 도막철근 또는 철선: 1.2
- 아연도금 철근, 도막되지 않은 철근: 1.0
αβ가 동시에 쓰이는 경우
- 에폭시 도막철근이 상부철근인 경우 αβ ≤ 1.7
조건 | D19 이하 철근 또는 이형철선 | D22 이상 철근 |
---|---|---|
|
0.8αβ | 1.0αβ |
| ||
기타 | 1.2αβ | 1.5αβ |
압축이형철근의 최소 정착길이 보정계수
[편집]- : 휨부재에 배치되는 철근이 구조적인 해석에 의해 필요한 소요 철근량보다 많은 경우 를 곱하여 정착길이를 줄일 수 있다.
- 나선철근 또는 띠철근으로 둘러싸인 경우 ×0.75 (다음 두 조건 중 하나를 만족해야 함)
- 지름 ≥6mm, 나선간격 ≤100mm인 나선철근이 사용된 경우
- 중심간격 ≤100mm로 띠철근 요구조건에 따라 배근된 D13 띠철근으로 둘러싸인 경우
표준갈고리 최소 정착길이 보정계수
[편집]- β: 인장이형철근 최소 정착길이 계산 시 사용하는 철근 도막계수 β와 동일
- D35 이하 철근에 대해, 피복두께에 대한 계수 0.7 적용조건(둘 중 하나 만족 시)
- 갈고리 측면 피복두께 70mm 이상
- 90도 갈고리인 경우 갈고리에서 콘크리트 긴 방향 끝까지 피복두께 50mm 이상
- D35 이하 철근에 대해, 띠철근, 스터럽에 대한 계수 0.8 적용조건
- 90도 혹은 180도 갈고리가 포함된 ldh 구간에 3db 이하 간격으로 띠철근 또는 스터럽으로 둘러싼 경우이면서, 띠철근 또는 스터럽이 갈고리 구부러진 부분을 2db 거리 이내에서 둘러싸야 적용가능
- fy > 550MPa인 경우 0.8 계수 적용 불가
- : 휨부재에 배치되는 철근이 구조적인 해석에 의해 필요한 소요 철근량보다 많은 경우 를 곱하여 정착길이를 줄일 수 있다.
다발철근의 최소 정착길이
[편집]다발철근 정착길이는 철근 하나를 쓸 때의 정착길이 ld에 비해 증가시켜야 한다.
- 두 개 다발철근 정착길이 = 1.00×ld
- 세 개 다발철근 정착길이 = 1.20×ld
- 네 개 다발철근 정착길이 = 1.33×ld
확대머리 이형철근 최소 정착길이
[편집]확대머리 이형철근 최소 정착길이를 구하는 식을 적용하기 위해선 다음 조건을 만족해야 한다.
- db ≤ 35mm
- 철근 설계기준항복강도 ≤ 400MPa
- 콘크리트 설계기준압축강도 ≤ 40MPa
- 경량 콘크리트에 적용 불가. 보통중량콘크리트에 적용
인장 용접철망 정착 보정
[편집]- 철망계수
- 소요철근량 이상 사용 시
- 인장용접이형철망 정착길이 ≥200mm
- 인장용접원형철망 정착길이 ≥150mm
표준갈고리
[편집]-
180도 표준갈고리
-
135도 표준갈고리
-
90도 표준갈고리
- 주철근 표준갈고리
- 180도 표준갈고리는 4db, 60mm 이상 연장
- 90도 표준갈고리는 12db 이상 연장
- 스터럽, 띠철근 표준갈고리
- 90도 표준갈고리, D16 이하 철근: 6db 이상 연장
- 90도 표준갈고리, D19, D22, D25 철근: 12db 이상 연장
- 135도 표준갈고리, D25 이하 철근: 6db 이상 연장
표준갈고리 최소 내면반지름
[편집]주철근
- D10 ~ D25 : 3db
- D29 ~ D35 : 4db
- D38 이상 : 5db
띠철근, 스터럽
- D16 이하(표준갈고리 연장길이를 떠올릴 것) : 2db
- D19 이상 : 주철근과 동일
철근 겹침 이음
[편집]- 휨부재 겹침이음 시 두 철근이 직접 닿지 않게 겹침이음할수도 있는데 이때 두 철근이, 소요 겹침이음 길이 ls의 1/5 또는 150mm 중 작은값 이상 떨어지면 안 된다.
- D35를 초과하는 철근은 겹침이음을 할 수 없다.[1] 다만 D41, D51 철근은 D35 이하 철근과 겹침이음 가능[2]
- 서로 다른 크기 철근을 압축부에서 겹침이음하는 경우, 이음길이는 크기가 큰 철근의 정착길이와 크기가 작은 철근의 겹침이음길이 중 큰 값 이상.
겹침이음 등급
[편집]겹침이음 등급은 A, B로 나누며, 기준은 다음과 같다.
- A급: 인 경우
- B급: 인 경우
인장철근 최소 겹침이음 길이
[편집]인장철근 최소 겹침이음 길이 ls는 300mm 이상이어야 하며, A, B급 겹침이음으로 구분한다. A급이 더 적게 겹쳐서 철근을 잇는다.
- A급:
- B급:
압축철근 최소 겹침이음 길이
[편집]압축철근 최소 겹침이음 길이 ls는 300mm 이상이어야 한다. 콘크리트 설계기준압축강도 < 21MPa인 경우 겹침이음길이를 1/3 증가시켜야 한다.
부호 모두 - 임.
철근 절단
[편집]♣♣♣
다음 중 적어도 한 조건 만족 시 인장부 철근 절단 가능.(한 단면에서 전체 철근량의 50% 초과하여 절단은 불가)
- 끊는 점의 전단력이 복부 철근의 전단강도를 포함하여 허용강도의 2/3이하인 경우일 때
- 전단과 비틀림에 필요한 양 이상의 스터럽이 끊는 점에서 부재 유효 깊이 d의 3/4구간에 촘촘히 배치된 경우
- 보강된 스터럽 간격 이어야 함.
- βb : 전체 인장철근량에 대한 절단된 철근량의 비
- D35 이하 철근에 대해서 연장된 철근량이 끊는 점에서의 휨에 필요한 철근 단면적의 2배가 되고 전단력이 허용강도의 3/4 이하인 경우.