철근 콘크리트 구조 설계 - 정착 과 부착 에 대한 설명

본문내용

제외한다. 의 값을 최대 2.5로 제한하는 것은 뽑힘 파괴에 대한 안전을 고려한 것으로서 ...
4.3.14 인장을 받는 표준갈고리의 정착
4.3.14.1 정착길이
(1) 표준갈고리로 끝나는 인장 이형철근의 정착길이 는 4.3.14.2의 기본정착길이 에 4.3.14.3의 적용 가능한 모든 보정계수를 곱하여 정착길이를 구한다.
(2) 는 8이상, 15cm 이상이어야 한다.
[해설] 갈고리 철근의 정착 규정에서는 해설 그림 4.3.24와 같이 갈고리 철근 묻힘길이로 규정하고 있으며 묻힘길이는 위험단면으로부터 갈고리의 외측단까지의 길이로 나타낸다. 즉 묻힘길이는 위험단면과 갈고리 시작점 사이 직선 묻힘길이에 갈고리 철근의 구부린 내면 반지름과 철근지름을 합한 거리로 구하며 이 묻힘 길이가 정착길이 이상이 되도록 하여야 한다. 정착길이 는 4.3.14.2의 기본정착길이 와 4.3.14.3의 적용 가능한 보정계수를 곱하여 구한다. 의 최소길이 8 또는 15cm는 갈고리가 위험단면에 매우 가까이 위치하는 경우 뽑힘에 의한 파괴를 방지하기 위하여 규정한 것이다. 4.3.14의 규정은 표준갈고리 철근에만 적용된다.
4.3.14.2 기본정착길이
=4000 kgf/cm2 인 철근 -----
해설, 갈고리 철근의 파괴에 대한 연구결과, 갈고리 면에서 콘크리트 피복의 쪼개짐이 파괴의 주요인이 되고, 이 쪼개짐은 국부응력집중 현상이 매우 큰 갈고리 안쪽면에서 시작된다는 것을 알 수 있었다. 따라서 갈고리의 정착은 갈고리 내면의 압축응력 크기를 지배하는 철근지름 와 직접적인 함수관계가 있다. 기본정착길이는 항복강도가 4000kgf/cm2인 철근을 기준으로 하고 있으며 보정계수로서 철근의 항복강도를 고려한다.
4.3.14.3 보정계수
(1) 철근의 항복강도
=4000 이외의 철근 --- /4000
(2) 콘크리트 피복두께
D35이하 철근에서 갈고리 평면에 수직인 측면 피복두께가 7.0cm 이상이며, 90도 갈고리에 대해서는 갈고리를 지나 연장된 철근의 피복두께가 5.0cm이상인 경우 --- 0.7
(3) 띠철근 또는 스터럽
D35이하 철근으로 가공된 갈고리의 전 정착구간 를 갈고리 철근지름의 3배 이하 간격으로 띠철근 또는 스터럽이 둘러싼 경우 --- 0.8
(4) 배근된 철근량이 소요철근량을 초과하는 경우
를 전부 발휘하는 정착을 특별히 요구하지 않는 단면에서 휨철근이 소요량 이상 배근된 경우 --- 소요 / 배근
(5) 경량 콘크리트 --- 1.3
(6) 에폭시 도막된 갈고리 철근 --- 1.2
[해설] 보정계수는 철근의 설계기준 항복강도, 초과철근, 경량콘크리트, 콘크리트와 횡방향 띠철근 또는 스터럽의 횡구속에 의한 쪼갬저항을 반영하고 있다. 초과철근에 대한 계수는 가 완전히 발휘되도록 특별히 정착을 요구하지 않는 경우에만 적용한다. 경량 콘크리트에 대한 계수는 사용된 경량 골재의 양에 따라 정착길이가 18%에서 33%까지 증가되는 것으로부터 선택된 값이다. 직선철근의 정착과는 달리 갈고리 철근은 상부철근과 일반철근 사이에 차이를 두지 않는다. 이는 어떤 경우에는 갈고리 철근에서 상부철근의 평가가 어렵기 때문이다. 최근의 시험결과 철근이 에폭시 도막된 경우 감소된 부착능력을 보완하기 위하여 갈고리 철근의 정착길이를 20% 증가시켜야 하는 것을 알 수 있었다.
쪼개짐을 효과적으로 방지하기 위해 측면 피복을 두껍게 하고 띠철근을 배근하면 4.3.14.3의 (2)와 (3)의 두 보정계수를 적용할 수 있으므로 로 정착길이를 계산할 수 있다. 같은 조건에서 경량 콘크리트에 정착되는 경우에는 추가로 보정계수 1.3을 곱하여 정착길이를 구한다. 이 기준에 의해 표준갈고리의 정착길이에 대한 보정계수를 결정할 때, 4.3.14.4의 기준에 따라서 띠철근 또는 스터럽을 둘러싼 경우에는 4.3.14.3(3)의 보정계수 0.8을 적용하지 않는다.
4.3.14.4 갈고리 철근의 정착효과
(1) 갈고리는 압축을 받는 구역에서 철근정착에 유효하지 않다.
(2) 부재의 불연속단에서 갈고리 철근의 피복두께가 7.0cm 미만으로 표준갈고리에 의해 정착되는 경우에는 전 정착구간을 갈고리 철근 지름의 3배 이하 간격으로 띠철근 또는 스터럽이 둘러싸야 한다. 이러한 경우 4.3.14.3(3)은 적용되지 않는다.
[해설] (1) 압축력이 작용하는 경우 갈고리는 효과적이지 못하므로 정착으로 사용할 수 없다.
(2) 갈고리 철근의 양 측면 피복(갈고리 면에 직각) 및 상, 하 피복(갈고리 면)이 작은 경우, 갈고리 철근은 콘크리트의 쪼갬파괴를 일으키기 쉽다. 해설 그림 4.3.25에 도시된 피복두께보다 작은 피복두께를 갖는 갈고리에 의해 철근의 강도를 전부 발휘하려면 콘크리트에 의한 최소의 구속과 띠철근이나 스터럽에 의한 구속이 필수적이다. 갈고리의 구속을 위해 띠철근 또는 스터럽이 필요한 전형적인 경우는 단순 받침보의 단부나 켄틸레버보의 자유단 및 부재가 접합부를 지나 연장되어 있지 않는 접합부에서 골조를 이루는 부재의 단부이다. 그러나 계산된 철근응력이 철근의 정착을 위해 갈고리를 필요로 하지 않을만큼 작다면 띠철근이나 스터럽은 필요로 하지 않는다. 또한 갈고리 면과 직각인 양면으로 연속된 슬래브에 의해 구속을 받는 슬래브 불연속단에는 갈고리 철근인 경우 이 규정을 적용하지 않는다. 표준 갈고리의 정착길이를 산정할 때 이 규정에 의해 띠철근 또는 스터럽을 둘러싼 경우에는 4.3.14.3(3)의 보정계수 0.8을 적용하지 않는다.
4.3.18 철근의 이음
4.3.18.1 겹침이음
(1) D35를 초과하는 철근은 겹침이음해서는 안된다.
(3) 휨부재에서 서로 접촉되지 않게 겹침이음된 철근은 횡방향으로 소요 겹침이음길이의 1/5 또는 15cm 중 작은 값 이상 떨어지지 않아야 한다.
해설, (3) 철근이 겹침이음에서 서로 접촉되지 않고 그 간격이 너무 크게 되면 보강이 안된 무근 콘크리트 단면이 생겨나게 된다. 이러한 경우 갈지자형(1/5경사)의 균열을 일으킬 가능성이 있으므로 이에 대한 주의가 필요하다. 최대 간격을 15cm로 규정한 것은 이형철근의 겹침이음에 대한 대부부의 연구가 이러한 간격내에서 이루어졌기 때문이다.

키워드

정착,   부착,   도로교 설계,   철근 콘크리트,   콘크리트 구조,   설계