철근 정착길이와 갈고리

핵심 정리

철근콘크리트 부재에서 철근은 콘크리트와 함께 힘을 받는다. 그러려면 철근이 콘크리트 속에서 뽑혀 나오지 않도록 붙잡혀 있어야 하며, 이때 쓰는 것이 정착이다. 정착은 철근을 콘크리트 안에 일정 길이 이상 묻어 철근과 콘크리트 사이의 부착과 마찰로 철근이 쉽게 빠지지 않게 하는 것을 말하고, 그 묻히는 길이를 정착길이라 한다. 정착길이를 충분히 주지 못하면 철근이 힘을 받기 전에 콘크리트에서 빠져나올 수 있으므로, 설계에서는 정착길이를 계산하여 확보한다. 이형철근은 표면에 리브와 마디 같은 돌기가 있는 봉강으로, 부착강도가 커서 주철근에 쓰면 보통 갈고리를 쓰지 않아도 된다는 장점이 있다.

갈고리는 철근의 끝을 구부려 만든 모양으로, 구부린 끝이 콘크리트 속에서 걸리도록 하여 정착을 돕는 것이 역할이다. 다만 갈고리가 어떤 철근에서 효과를 내는지는 분명히 구분해야 한다. 갈고리는 인장철근의 정착에 유효하며 압축철근의 정착에는 유효하지 않다. 그래서 정착 방식을 고를 때는 그 철근이 인장을 받는지 압축을 받는지부터 확인하는 것이 순서다.

주철근의 표준갈고리는 구부리는 방식에 따라 180° 표준갈고리와 90° 표준갈고리로 분류된다. 두 갈고리는 같은 정착 수단이지만 구부린 뒤 더 연장해야 하는 길이가 서로 다르게 정해져 있어 각각 따로 기억해야 한다. 갈고리 종류를 바꾸면 연장 규정도 함께 바뀌므로, 종류부터 확정하는 것이 판단의 출발점이다.

정착 방식은 철근 끝의 모양에 따라서도 나뉘며, 확대머리는 그중 하나다. 확대머리가 있다고 해서 모든 경우에 그 효과를 정착길이 계산에 반영하는 것은 아니다. 압축력을 받는 확대머리 이형철근 및 기계적 인장 정착에서는 확대머리의 영향을 고려할 수 없다. 확대머리를 쓴 철근이라도 적용 조건을 먼저 따져야 하는 까닭이 여기에 있다.

정리하면 정착길이 판단은 철근이 인장인지 압축인지, 갈고리의 종류가 무엇인지, 다발철근으로 묶였는지를 차례로 확인한 뒤에 규정을 적용하는 순서로 이루어진다. 이 순서를 지키면 같은 수치가 여러 조건에 걸쳐 나와도 혼동을 줄일 수 있다. 이 판단 순서는 뒤의 쟁점별 설명에서도 그대로 적용된다.

자세히

주철근 갈고리의 연장 길이

주철근 갈고리에서 가장 자주 묻는 것은 구부린 뒤 더 연장해야 하는 길이다. 180° 표준갈고리는 구부린 반원 끝에서 4db 이상 더 연장해야 한다. 이 기준에는 60mm 이상이라는 최소 길이 규정이 함께 붙어 있다. 반면 90° 표준갈고리는 구부린 끝에서 공칭지름의 12배 이상 더 연장되어야 한다. 두 값을 나란히 놓으면 180° 갈고리는 4db, 90° 갈고리는 12db로 연장 기준의 차이가 뚜렷하다. 구부리는 각도가 달라지면 구부리는 각도별 연장 기준도 달라지므로, 주철근이라는 같은 조건에서도 각도를 먼저 확인해야 한다.

같은 주철근 갈고리라도 스터럽이나 띠철근에 쓰는 90° 갈고리는 규정이 따로 있다. 스터럽과 띠철근의 90° 갈고리는 D16 이하 철근이 6db 이상, D19·D22·D25 철근이 12db 이상 연장되어야 한다고 정리된다. 따라서 주철근의 12db 규정을 D16 이하 스터럽에 그대로 옮기면 필요 이상으로 긴 길이를 잡게 된다. 두 규정은 대상 부재가 다르므로 표를 따로 외우는 편이 안전하다.

구부림 내면 반지름

철근을 구부릴 때는 구부림 내면의 반지름에 최소값을 정해 둔다. 이 최소값은 철근 지름을 공칭지름 db의 배수로 나타내는 방식으로 정해진다. D10～D25 철근의 구부림 최소 내면 반지름은 3db이다. 주철근 90° 표준갈고리의 구부림 내면 반지름은 D16 이하에서 3db 이상으로 한다.