기둥 띠철근과 배근

핵심 정리

기둥은 슬래브나 보가 받은 하중을 아래층 기둥이나 기초로 전달하는 수직부재다. 기둥은 주로 축방향 압축력을 받는 부재다. 기둥은 주근을 둘러싼 횡보강근의 형태에 따라 띠철근 기둥과 나선철근 기둥으로 구분된다. 이 구분이 기둥 배근을 읽는 출발점이다.

띠철근은 종방향 철근의 위치를 확보하고 전단력에 저항하도록 정해진 간격으로 배치되는 횡방향 보강철근이다. 띠철근은 주철근의 좌굴을 방지하고 수평하중에 의한 전단력에 저항한다. 띠철근은 횡방향으로 콘크리트를 구속하여 심부 콘크리트의 연성과 강도를 높인다. 그러므로 띠철근은 주철근을 잡아 두는 데 그치지 않고 기둥 콘크리트의 거동에도 관여하는 철근으로 봐야 한다.

나선철근은 종방향 철근을 나선형으로 둘러싼 철근 또는 철선이다. 나선철근의 순간격은 25mm 이상, 75mm 이하이어야 한다. 띠철근 기둥과 나선철근 기둥은 주철근 최소 개수 기준이 달라서 두 구조를 따로 익혀야 한다.

자세히

띠철근의 역할

띠철근의 역할은 네 가지로 나눠 보면 정리가 쉽다. 첫째는 축방향 주철근의 배근 위치를 확보하고 정해진 위치에 고정하는 것이다. 둘째는 주근이 외측으로 휘는 좌굴을 억제하는 것이다. 셋째는 압축콘크리트가 파괴될 때 기둥이 벌어지는 것을 구속하여 연성을 높이는 것이다. 넷째는 수평하중에 의한 전단력에 저항하도록 배치되는 것이다. 시험에서는 주근 위치 고정과 좌굴 억제를 먼저 떠올리면 된다. 휨인장력에 대한 저항은 주근이 담당하며, 띠철근의 주된 역할이 아니다. 이 구별은 보의 스터럽과 비교하면 더 분명해진다. 스터럽은 보의 주철근을 둘러싸고 직각 또는 경사지게 배치되어 전단력과 비틀림 모멘트에 저항하는 복부보강근이다. 띠철근도 전단력에 저항하는 철근이지만, 기둥의 종방향 철근을 둘러싸는 부재에 쓰인다는 점이 다르다.

주철근 개수와 철근비

사각형 띠철근 기둥과 나선철근 기둥은 주철근 최소 개수 기준이 다르다. 사각형 띠철근으로 둘러싸인 기둥의 축방향 주철근 최소 개수는 4개이다. 나선철근 기둥은 6개 이상의 주철근을 배근한다. 두 이름은 횡보강근의 모양에서 붙은 것이다.

이 개수 기준은 주근을 몇 개 두는지를 정하는 것이므로, 주근 지름이나 간격 기준과 섞어 외우면 틀리기 쉽다. 하중에 필요한 단면보다 큰 단면으로 설계된 기둥은 감소된 유효단면적으로 최소 철근량을 정할 수 있다. 최소 철근량은 유효단면적 기준으로 잡는 경우가 여기에 해당한다.

띠철근 지름과 대체 철근

주철근이 D25로 배근된 기둥에 쓰는 띠철근은 D10 이상이어야 한다. 축방향 철근이 D35 이상이거나 다발철근이면 띠철근은 D13 이상으로 둘러싸며, 띠철근 대신 등가단면적의 이형철선이나 용접철망을 쓸 수 있다. 지름 기준은 주철근이 굵어질수록 띠철근도 굵어지는 방향으로 정해진다고 기억하면 된다. 간격 기준과는 별개로 정해지므로 두 기준을 나눠 보아야 한다.

나선철근의 지름과 연장

나선철근 지름은 현장치기콘크리트 공사에서 10mm 이상으로 한다. 기둥머리가 있는 기둥은 나선철근을 기둥머리의 지름이나 폭이 기둥의 2배가 되는 곳까지 연장해야 한다. 이 연장 규정은 기둥머리가 있을 때만 해당하므로, 기둥머리가 없는 기둥의 배근과 구분해서 읽어야 한다. 띠철근이 정해진 간격으로 놓이는 횡철근이라면, 나선철근은 주근을 연속된 나선으로 감싸는 철근이라는 점에서 구조가 다르다.