보강조적 배근의 요건과 기준

핵심 정리

철근 조적조는 강재 보강재를 모르타르 이음에 넣거나 구멍에 배치하고, 그 자리를 콘크리트나 그라우트로 채워 만든 구조 체계다. 조적조는 인장에 약하므로 보강재가 인장력을 받아 벽이 갑자기 무너지지 않도록 돕는다. 조적조 벽이 연성 거동을 하려면 벽의 전단 강도가 휨 강도보다 커야 하며, 수직과 수평 보강의 효과는 조적 단위와 모르타르의 종류 및 품질에 따라 달라진다. 따라서 조적구조의 배근 문제는 벽체의 형태, 재료, 보강의 세 가지가 함께 맞아야 풀린다.

보강근은 배근 방향에 따라 세로와 가로로 나뉜다. 보강철근에는 세로 보강근과 가로 보강근이 있다. 두 방향의 보강근은 서로 만나는 교차부에서 하나의 망을 이루므로, 교차부를 어떻게 묶는지가 배근 점검의 출발점이 된다. 세로 보강근과 가로 보강근의 교차부는 결속선으로 결속한다.

보강근이 힘을 함께 받으려면 조적 재료에 떨어지지 않고 붙어 있어야 한다. 보강근은 조적 재료에 완전히 부착되어야 하나의 재료로 거동한다고 본다. 이 전제에서 보강근과 조적조의 변형률은 중립축으로부터의 거리에 비례한다고 가정한다.

응력 계산은 하중의 크기에 따라 범위가 나뉜다. 항복강도보다 작은 하중에서 보강근 응력은 철근 탄성계수와 변형률의 곱으로 구한다. 이 계산도 앞서 본 부착 조건을 전제로 하므로, 부착 조건이 응력 계산의 출발점이 된다. 탄성 범위의 계산과 항복 이후의 계산은 같은 식으로 처리되지 않으므로, 문제의 하중 조건부터 확인해야 한다.

조적 보강이 제도로 자리 잡은 계기도 함께 알아둘 만하다. 1933년 롱비치 지진은 조적조가 지진 피해에 취약하다는 것을 드러냈고, 그 뒤 캘리포니아 주 코드는 캘리포니아 전역에 조적조 보강을 의무화하게 되었다. 보강은 취약성을 줄이는 수단이지만 재료 품질과 배근 상태가 함께 갖춰져야 효과가 나타나며, 보강의 효과를 판단할 때는 설계 기준과 시공 상태를 함께 본다.

자세히

세로근 이음과 교차부 확인 순서

배근을 점검할 때는 세로근의 위치를 먼저 보고, 그다음 가로근과 만나는 교차부를 본다. 두 확인은 대상이 서로 다르므로 점검 순서를 나누어 기억하면 편하다. 점검 대상이 되는 자리를 기준으로 선지를 정리해 두면 세로근과 가로근이 섞인 선지에서도 혼동이 줄어든다. 시험에서는 이 두 점검이 한 선지 안에 함께 묶여 나오므로, 선지가 위치를 묻는지 결속을 묻는지 나눠 읽어야 한다. 이음과 끊김의 자리를 묻는 선지와 교차부 결속을 묻는 선지는 겉보기에 비슷하므로 물음의 대상을 먼저 정해야 한다.