철근 절단 위치

철근 절단이란

철근 절단은 휨모멘트 요구량이 줄어드는 구간에서 인장철근 일부를 기준에 따라 끊는 것이다.

절단점은 이론상 절단점과 정착·전단 조건을 함께 만족하는 설계 절단점으로 구분한다.

두 점을 혼동하면 감점되므로 답안에서 그대로 구분해 써야 한다.

휨모멘트와 저항모멘트

보의 가운데는 휨모멘트가 커서 철근이 많이 필요하고, 지점 가까이는 철근을 줄여도 된다.

Mu 포락선과 철근량별 φMn 곡선이 만나는 점이 이론상 절단점이다.

그 점은 Mu = φMn 을 만족하는 x 위치다.

φ는 휨 강도감소계수로 0.85를 쓴다.

설계 절단점과 정착 연장

실제 절단은 이론상 절단점에서 끝나지 않고, 정착 연장을 더한 설계 절단점에서 한다.

정착 연장은 유효깊이 d와 12db 중 큰 값 이상이며, 다발철근은 40db 이상으로 한다.

절단된 철근이 그 밖에서 충분히 정착되어야 하기 때문에 연장한다.

전단 조건

절단점의 전단력 Vu가 전체 전단강도의 2/3 이하인지 먼저 검토한다.

이 조건은 다른 두 조건 중 하나와 함께 만족해야 절단이 허용된다.

조건이 맞지 않으면 초과 스터럽을 배치하거나 연속철근을 늘리는 등 다른 조건을 검토한다.

실무에서는 조건 1을 먼저 검토하는 것이 일반적이다.

단순보 예제

단순보에서는 계수 휨모멘트 Mu(x)가 φMn과 같아지는 x로 절단점을 구한다.

wu는 계수 등분포하중, L은 지간, x는 지점에서의 거리이며 단위를 맞춰 대입한다.

식을 풀면 두 근이 나오고, 그중 지점에 가까운 근이 절단 위치다.

절단점은 지간 중앙보다 지점 쪽에 있어야 한다. 결과가 L/2를 넘으면 계산이 잘못된 것이다.

헷갈리는 점과 시험 포인트

정답은 지점에 가까운 근이다.

가장 흔한 실수는 이론상 절단점과 설계 절단점을 같은 위치로 쓰는 것이다.

한 단면에서 절단하는 철근량은 관련 기준의 한도 이내로 제한된다.

절단은 연성과 전단강도를 낮추므로 보수적으로 검토한다.