표피철근

정의

표피철근은 깊은 보의 측면에 생기는 균열을 제어하는 철근이다.

전체 깊이 h가 900mm를 넘는 보의 복부 양 측면에 부재 축방향으로 배치한다.

휨응력을 부담하지 않고, 측면 균열 폭을 억제하는 것이 목적이다.

구성요소

먼저 보의 구성요소를 역할 기준으로 나누어 보자.

주철근은 휨모멘트에 저항하고, 표피철근은 측면 균열을 제어한다.

표피철근은 주철근과 별도로 두며, 휨강도 계산에는 넣지 않는다.

배치 범위

표피철근이 배치되는 범위를 단면 높이에서 확인해 보자.

인장연단에서 h/2 지점까지 양쪽 측면에 균일하게 배치한다.

배치 방향은 부재 축방향이며, 측면 모두 같은 기준을 적용한다.

기준 비교

표피철근 규정은 2003년 기준과 2007년 이후 기준이 서로 다르다.

2003년 기준은 유효깊이 d로 판단했으나, 2007년부터는 전체 깊이 h로 판단한다.

적용 대상은 전체 깊이 h가 900mm를 초과하는 보다. 900mm 이하이면 적용하지 않는다.

간격 계산

간격 s는 두 식으로 구한 값 중 작은 값 이하로 정한다.

사용하중 응력 fs는 인장 측 철근 응력이며, 정밀 해석이 어려우면 fy의 2/3로 근사한다.

피복두께 cc가 클수록 허용 간격은 줄어든다. 측면 피복이 커지면 더 촘촘히 배치해야 한다.

fs와 cc가 간격 식의 핵심 변수다.

헷갈리는 구분과 직접 풀기

표피철근은 배력철근, 주철근과 목적과 배치 위치가 다르다.

표피철근은 균열 제어가 목적이라 휨이나 전단 강도 계산에 넣지 않는다.

이제 직접 풀어 보자.

정리

답은 필요하지 않다. 전체 깊이 800mm는 900mm 이하이므로 대상이 아니다.

정리하면, 표피철근은 h가 900mm를 넘는 보의 양 측면에 인장연단부터 h/2까지 배치한다.

답안에서는 표피철근이 강도가 아니라 균열 제어를 위한 철근임을 분명히 쓴다.