주철근 정착길이

정의

주철근 정착길이는 철근이 콘크리트에 뽑히지 않고 항복강도까지 힘을 받도록 하는 최소 묻힘 길이다.

철근과 콘크리트는 부착응력으로 힘을 주고받으므로 충분한 길이가 묻혀 있어야 한다.

정착길이는 기본정착길이에 보정계수를 곱해 구하고, 최소 300mm 이상이어야 한다.

힘의 전달 원리

철근과 콘크리트는 부착응력을 통해 힘을 주고받는다.

철근이 늘어나며 받는 힘은 표면의 마디와 리브를 통해 주변 콘크리트로 옮겨진다.

이 힘을 전달할 부착 면적이 충분해야 철근이 항복까지 버틴다.

길이를 바꾸는 요인

정착길이는 철근 지름, 항복강도, 콘크리트 강도에 따라 달라진다.

철근 지름이 커지면 길이가 늘고, 항복강도가 높을수록 길이가 늘어난다.

반대로 콘크리트 압축강도가 높으면 부착이 좋아져 길이가 줄어든다.

따라서 고강도 철근에 예전 상세를 그대로 적용하면 정착이 부족해질 수 있다.

보정계수

보정계수는 철근의 위치와 상태를 반영해 기본정착길이를 조정한다.

보 상부의 수평 철근은 블리딩 물이 아래에 고여 부착이 떨어지므로 위치계수 1.3을 쓴다.

에폭시 도막 철근은 피복과 순간격 조건에 따라 도막계수 1.5 또는 1.2를 쓴다.

해당되는 계수는 모두 곱해 적용하므로 두 조건이 겹치면 값이 더 커진다.

예제 계산

이제 예제로 확인한다. 상부 주철근 D22가 도막되지 않은 보통콘크리트 보 내부에 정착된다.

위치계수 α는 1.3, 도막계수 β는 1.0, 경량콘크리트계수 λ는 1.0이다.

세 계수를 곱하면 1.3이 되고, 기본정착길이에 이 값을 곱한다.

계산 결과가 300mm 이상인지 반드시 확인한다. 앞의 문제 답은 1.3 × 1.5 = 1.95다.

흔한 실수

시험에서 자주 틀리는 실수는 세 가지다.

첫째, 보 상부 주철근의 위치계수 1.3을 빠뜨리는 실수가 가장 많다.

둘째, 도막되지 않은 철근에는 도막계수 1.0을 적용해야 한다.

셋째, 계산값이 300mm 미만이면 300mm로 올려야 하는데 이를 생략하는 실수다.

정리

정착길이는 기본정착길이에 보정계수를 곱해 구하고, 최소 300mm 이상이어야 한다.

상부철근 계수 1.3과 도막되지 않은 철근의 도막계수 1.0은 꼭 기억해 두자.

정착이 부족하면 갈고리, 구속 보강, 단면 확대 중 하나 이상으로 보완한다.