배력철근과 온도철근

배력철근과 온도철근이란

배력철근과 온도철근은 면적이 넓은 콘크리트 부재의 균열을 제어하는 보조철근이다.

배력철근은 하중을 넓게 분포시키고 균열을 제어한다. 주철근과 직각에 가까운 방향으로 배치한다.

온도철근은 온도 변화와 건조수축에 의한 균열을 최소화하기 위해 배치한다.

균열이 생기는 이유

콘크리트는 굳으면서 줄고, 온도에 따라 늘었다 줄었다 한다.

외부 구속이 있으면 콘크리트는 자유롭게 줄지 못해 인장응력이 생긴다.

인장강도를 넘으면 균열이 생긴다. 수화열로 생기는 온도차도 같은 원리로 작용한다.

철근이 없으면 균열이 한 곳에 몰려 폭이 커진다. 철근은 이를 여러 곳으로 나눈다.

배력철근의 역할과 배치

배력철근은 주철근과 직각에 가까운 방향으로 배치하는 보조철근이다.

주철근이 받은 하중을 직각 방향으로 나누어 넓게 전달한다.

주철근 단면적은 설계 휨모멘트로 정해지지만, 배력철근은 주로 최소 철근량으로 정해진다.

1방향 슬래브에서는 배력철근이 온도철근 역할을 겸한다.

온도철근과 최소 철근비

온도철근은 구조 해석상 설계하중을 받지 않아도 필요한 철근이다.

온도와 건조수축 변형은 외력이 아니어서 해석에 잡히지 않는다. 억제하지 않으면 균열이 집중된다.

온도철근비는 단면적을 폭과 두께의 곱으로 나눈 값이다.

수축·온도철근은 설계기준항복강도 400MPa 이상 이형철근에서 기준이 정한 최소 철근비 이상으로 둔다.

세 철근의 비교

배력철근과 온도철근은 모두 주철근이 아닌 보조철근이다.

목적과 설계 근거가 달라 답안에서는 구분해 적어야 한다.

주철근은 설계 휨모멘트, 배력철근은 주철근 단면적의 일정 비율, 온도철근은 최소 철근비로 정한다.

하중 외의 원인에 의한 균열은 배력철근과 온도철근이 맡는다.

시험 포인트와 직접 풀기

채점에서 가장 많이 감점되는 것은 두 철근을 같은 기능으로 설명하는 것이다.

배력철근을 전단 보강근으로 쓰면 오답이다. 전단은 스터럽과 굽힘철근이 담당한다.

온도철근만으로 온도균열을 완전히 막지 못하므로 양생과 줄눈을 병행한다.

정리

배력철근은 하중을 나누고 균열을 제어하는 보조철근이다.

온도철근은 온도와 건조수축 균열을 최소화하기 위한 철근이다.

배근 누락과 간격 불량을 막으려면 피복두께와 간격을 함께 확인한다.