휨균열 제어 철근배근

휨균열 제어란

휨균열 제어 철근배근은 인장연단 가까이 철근을 분산 배치해 균열폭을 제한하는 설계다.

콘크리트는 인장에 약해 균열을 없앨 수 없다. 대신 금을 여러 개의 작은 폭으로 나눠 허용 범위에 둔다.

구성과 용어

보 단면에서 인장연단은 휨 인장응력이 가장 큰 가장자리다.

인장측 주인장철근이 인장력을 받는다. 철근이 촘촘할수록 균열이 여러 개로 나뉘어 폭이 작아진다.

그래서 설계에서는 최외단 인장철근의 간격 s와 피복두께 cc를 함께 정한다.

균열폭을 결정하는 원리

피복두께가 두꺼우면 철근이 표면에서 멀어져 표면 균열폭이 커진다.

철근 간격이 좁으면 균열이 여러 개로 나뉘어 개별 균열폭이 줄어든다.

같은 철근량이라도 굵은 철근 몇 개보다 가는 철근을 많이 배근하는 편이 균열 제어에 유리하다.

계산 예

보 폭 500mm, 순피복 40mm, 스터럽 D13인 보를 예로 든다.

간격 식에 대입하면 두 배의 순피복과 두 배의 스터럽 직경을 뺀 값이 분자에 남는다.

주철근 개수와 직경은 소요철근량을 만족하도록 정하고 간격을 계산해 확인한다.

정답은 394다. 500에서 80과 26을 뺀 값이다.

헷갈리는 점

시험에서 자주 틀리는 부분은 세 가지다.

첫째, 순피복과 중심간격을 혼동하는 것이다. 간격 식의 변수 정의부터 확인한다.

둘째, 표피철근을 주철근 개수 계산과 섞는 것이다. 표피철근은 별도로 검토한다.

셋째, 단위를 섞는 것이다. 계산 전에 mm로 통일한다.

정리

핵심을 다섯 가지로 정리한다.

인장연단 가까이에 철근을 나누어 배치하고, 간격을 최대 간격 이하로 둔다. 보 춤이 크면 표피철근을 더한다.

습윤환경은 허용 균열폭을 엄격히 본다. 균열 제어는 철근 응력과 철근 간격을 함께 관리하는 문제다.