Top 33 벽체 철근 배근 All Answers

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[철근배근][철근도면보기] #1.벽체도면보기

벽체 배근 일반

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철근 지식 저장소

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일반적으로 벽체는 수직하중뿐 아니라 수평하중을 지지하는 기능을 가진 구조 부재입니다. 벽체는 하중에 따라 축하중과 함께 면내 휨모멘트 및 면외 휨모멘트가 서로 동시에 작용하거나 별도로 작용할 수도 있습니다.

일반 벽체는 복배근으로 되어 있으며 원칙적으로 수평근을 외부로 배근합니다. 즉 기둥에서 수직철근을 띠철근으로 감싼 것처럼 벽체도 수직철근을 수평철근으로 감싼 형태로 배근합니다. 수직철근을 감싼 형태로 수평철근을 배근하기 위해 양 단면에 U자 형상으로 된 철근(U bars)을 끼워서 고정합니다.

벽체 배근

벽체는 가는 철근(D10 또는 D13)을 쓰기 때문에 잘 세워지지 않고 출렁거리기 쉽습니다. 때문에 간격을 유지하기가 쉽지 않은데, 보통 C자형으로 된 철근을 일정한 간격으로 끼워서 철근 위치를 고정합니다.

일반층의 벽체를 조립할 때 수직근을 먼저 세우게 되는데, 이때 수직근 단독으로 자립할 수 없기 때문에 수직근을 잡아주기 위해서 가새근을 사용합니다. 따라서 수직철근의 개수를 산정할 때는 수직철근의 개수에 한두 개 정도 더 추가해야 합니다.

수직철근이나 수평철근의 배근 방법은 간격으로 표시되는데, 슬래브 윗면에서 처음 배근하는 벽체 철근은 원래 간격 1/2로 배치합니다. 이렇게 해야 벽체 단면에 필요한 철근량을 유지할 수 있습니다.

토압을 받는 벽체는 마치 세로로 세워진 슬래브로 생각할 수 있으며, 종방향 수직근이 휨모멘트에 저항합니다. 따라서 토압을 받는 지하토벽은 토압을 고려하기 때문에 주근 방향이 달라질 수 있습니다.

토압을 받는 벽체는 슬래브에 의해 세로방향으로 휨모멘트에 저항하지만, 벽체의 가로세로 길이 비에 따라서 가로방향이 주요한 철근이 되기도 합니다. 따라서 토압을 받는 지하벽은 주근에 대한 파악이 중요하며, 수직근을 주근으로 보고 바깥쪽에 배근하여야 합니다.

전단보강근

지하합벽과 같은 벽체에는 전단보강근을 배근해야 하는 경우도 있습니다. 전단보강근의 일반적인 배치 상세는 다음과 같습니다.

전단보강근은 위 그림처럼 한쪽은 90˚ 표준갈고리, 다른 한쪽은 135˚ 표준갈고리로 가공해서 C자 형태로 만들어 정해진 간격으로 배치합니다.

▶ 전단벽의 역할(슬래브와 수평하중)

▶ 철근 지식 저장소 목차

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벽체철근3 #아파트

지금까지 철근 도면을 읽는 방법과 철근배근 작업의 중요한 개념인 철근의 이음에 대해서 알아보았습니다.

이제 본격적으로 철근배근 작업에 들어가도록 하겠습니다.

사진1

벽체 철근은 수직근과 수평근을 일정한 간격대로 배근을 해야 합니다.

일정한 간격을 맞추기 위해 철근을 배근하기 전 사진1과 같이 미리 표시하는 작업을 진행합니다.

그러면 정확한 간격의 배근이 가능하면서 일일이 간격이 맞는지 자로 측정할 필요가 없습니다.

사진2 사진3

사진2처럼 배근을 완성하기 위해서는 철근을 간격에 맞게 고정하는 작업이 필요합니다.

수직근을 어렵게 세운다고 해도 수평근이 공중에 떠어있을 수는 없습니다.

이때 필요한것이 바로 사진3에서 보이는 결속선입니다.

일반적으로 0.9mm의 결속선을 사용합니다.

이 결속선은 구조적인 측면이 아니라 시공적인 측면으로 사용되는 것입니다.

콘크리트 타설 시 혹은 스페이서, 전기, 설비공사 등에 필요한 자재를 고정시키기 위한 용도로 사용됩니다.

참고자료를 보시겠습니다.

주택건설공사 전문시방서 (한국토지주택공사)

3.3.1 (철근)배근

나. 철근이 교차하는 부위는 결속 철선 또는 철근용 클립으로 견고하게 결속하여야 하며 기둥, 보, 벽의 접합부 등 중요 부분은 2~3선 묶음으로 한다. 다만, 슬래브와 벽체의 철근 간격이 300mm 이하인 경우에는 하나 걸러 결속할 수 있다.

결론적으로 쉽게 생각하면 300mm 이하는 50%이상 결속, 300mm 초과는 100% 결속으로 보시면 되겠습니다.

다음으로는 철근의 피복두께를 확보하여야 합니다.

사진4는 보(Girder, Beam)의 일부 모서리 부분을 단면으로 표현한 것입니다.

굵은 선으로 표현된 부분이 콘크리트의 외곽선이라고 할 때 피복두께라고 표시된 거리만큼이 철근의 피복두께입니다.

사진4 사진5

우선 철근 피복의 역할은 아래와 같습니다.

1. 철근의 부식방지

2. 내화성 확보

3. 콘크리트와 부착력 확보

철근 피복의 역할에 대해 하나하나 자세히 알아보겠습니다.

1. 철근의 부식방지

콘크리트는 시멘트 수화반응의 초기 단계에는 콘크리트 내부가 pH가 12~13 정도의 강알칼리성을 나타냅니다.

콘크리트가 pH12 이상인 상태에서는 철근의 표면의 부식을 보호하는 부동태막이 형성되어 철근의 부식을 막아줍니다.

그러나 콘크리트가 중성화되어 pH가 11이하로 낮아지게 되면 콘크리트의 부동태 피막이 파괴되고 철근의 부식도 증가합니다. 방청력을 잃어버린 철근은 부식이 더 급격하게 진행됩니다.

(부동태 : 금속이 원래 부식하여야 할 환경에 있음에도 불구하고 거의 부식하지 않는 상태를 말합니다.) 네이버 백과사전

그렇다면 콘크리트의 중성화는 왜 진행되는 것일까요?

대기 중의 약 0.03% 포함되어 있는 약산성의 탄산가스가 기체 상태로 콘크리트 내부로 확산 침투하거나, 탄산가스가 용해된 지하수, 빗물 등이 콘크리트 내부로 침투하여 시멘트 수화반응에 의해 생성된 강알칼리성의 수산화칼슘과 반응하여 서서히 탄산칼슘과 물로 변화되면서 중성화됩니다.

Ca(OH)2 +CO2 → CaCO3 + H2O (나중에 이야기할 벽돌의 백화현상과 같습니다)

철근이 부식되면 체적은 2.5배까지 팽창하게 되고 이는 콘크리트 내부에 미세한 균열을 발생시킵니다. 또한 이 균열을 통해 공기, 탄산가스가 용해된 물이 침투하기 쉬워지고 철근의 부식이 더욱 가속화됩니다. 이 경우 철근 부착강도의 저하, 콘크리트의 박리, 철근 단면 감소 등으로 콘크리트의 열화가 진행되어 구조물의 내구성이 손상되고 심각한 성능 저하를 초래합니다.

사진6 (출처 : google)

corrosion rate : 부식도 (일정기간 내의 부식의 평균 진행 속도)

사진6은 pH에 따라 철근의 부식도를 나타내는 그래프입니다.

그래프를 보면 pH가 낮아짐에 따라 철근의 부식도가 증가하는 것을 볼 수 있습니다.

사진6 출처 : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010938X12005707

추가적으로 콘크리트 내부에 염화물 이온(CI-)이 일정량 이상 존재하면 부동태 피막이 파괴되고 철근은 부식하게 됩니다.

철근이 부식하여 생긴 녹(수산화 제2철/Fe(OH)2)이 체적 팽창을 함으로 인해 균열이 발생하게 됩니다.

(콘크리트 타설 전 레미콘 시험할 때 염화물을 테스트를 합니다. 레미콘 타설 글에서 다루겠습니다)

2. 내화성 확보

사진7

철근의 경우 온도가 올라가면 급격한 강도 저하가 이루어집니다.

이를 막기 위해 상대적으로 열전도율이 낮은 콘크리트가 철근의 온도가 올라가지 않도록 보호하는 역할을 합니다.

철근의 온도가 올라가는 것을 막기 위해 콘크리트의 피복두께가 필요합니다.

3. 콘크리트와 부착력 확보

부착 응력(bond stress) 이란 콘크리트 속에 매입된 철근에 인장력이 작용할 때 철근 표면과 콘크리트의 접착면에 생기는 응력. 부착 응력은 철근의 형상이나 콘크리트의 품질 등에 따라 다르다. (출처 : 네이버 사전)

사진8 (출처 : https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=702329&cid=42318&categoryId=42318네이버지식백과) (건축용어사전, 2011. 1. 5. 현대건축관련용어편찬위원회)

철근 콘크리트는 철근이 인장력을 콘크리트가 압축력을 분담하는 일체식 구조입니다.

쉽게 이야기하자면 철근과 콘크리트가 함께(일체식 구조) 제 역할을 하기 위해서는 적정한 부착 응력이 필요하고, 이 부착 응력을 확보하기 위해 필요한 것이 피복두께입니다.

사진9

다시 돌아와서 이 피복두께를 확보해주는 것이 간격재(Spacer)입니다.

사진9에서는 PVC 간격재를 사용하고 있습니다.

PVC 계열 측면 간격재(Spacer)는 적색(3cm), 황색(4cm), 청색(5cm)으로 사용됩니다.

사진10

사진10을 보면, 사진9에서 외벽에는 황색(4cm)이 사용되었고, 내부에는 적색(3cm)이 사용된 이유를 알 수 있습니다.

마지막으로 벽체 철근에서 유의해야 할 것이 하나 있습니다.

그것은 바로 ‘U바입니다’

사진11 사진12

사진11,12에서 보이는 ‘U바’는 보이는 것처럼 T형 벽체와 모서리 벽체에 사용됩니다.

U바 철근의 역할은 정착의 역할이라고 보시면 됩니다. (정착의 개념은 슬라브 철근 배근에서 다루도록 하겠습니다.)

다른 역할로는 철근의 위치, 형태를 잡아주기도 합니다.

사진13

이렇게 벽체 철근 배근작업이 끝났습니다. 벽체철근 배근이 완료되었으면 주변에 거푸집을 붙여야 합니다.

갱폼 편에서 잠깐 이야기했듯이 아파트처럼 똑같은 형상이 계속 반복되는 공사에서는 알루미늄으로 제작된 거푸집 알폼이 유리합니다. 다음 글에서는 알폼이란 무엇인지 조금 더 자세히 알아보고 알폼을 설치해보도록 하겠습니다.

철근배근의 이론 및 실무

1. 건축구조의 3요소 2. 하중 3. 지진하중에 의한 벽체에 작용하는 힘 4. 벽 철근의 배근방법 5. 철근의 간격, 제한 6. 피복 7. 슬래브 유효깊이 변화에 따른 내력 비교표 8. 슬래브 두께에 따른 SPACER 규격 9. 슬래브의 중간대와 주열대 10. 슬래브 철근 배근방법에 따른 피복 11. 지하 옹벽 및 기초의 철근 피복 12. 보 철근의 배근방법 13. 보 철근배근 형태 14. 보 철근배근 방법 15. 전단 철근의 배근방법 16. 기둥의 배근방법 17. 기둥 크기가 변화하는 경우 배근방법 18. 지하 벽체의 경우 19. 지하 벽체의 배근 방법 20. 철근의 정착과 이음 21. 철근의 이음 및 정착길이 22. HOOK 철근의 정착길이 변경 23. 철근 이음 및 정착길이 계산시 FAQ 24. 보 및 기둥철근의 정착길이 산정하는 위치 25. 단차가 있는 철근의 정착길이 산정하는 위치 26. 기초 철근의 정착길이 산정하는 위치 27. 기초 단부 배근 28. 기초의 휨 철근 정착 29. 건조수축의 발생 원인 30. 소성 수축균열의 발생원인 31. 지연조인트 (Delay Joint 또는 Shrinkage Strip) 32. 보 균열의 종류 33. 건물(시공중, 준공후)의 부력에 대한 검토 방법 34. 지진의 규모와 진도

본문내용

■ 건축구조의 3요소

※ 사용성

부재의 균열, 처짐현상등 건물을 사용하는데 발생하는 문제점.

= >각 나라의 구조 법규 추세

내 구성(건물의 수명) 문제 추가됨.

■ 건축구조의 3요소

1. 허용 응력 설계법

하중 계수를 사용하지 않고 재료의 강도를 저감시킴.

예) 철 근의 설계 기준강도 Fy = 4,000 kg/cm2

※ 현재에는 잘 사용되지 않고 있으나 SRC 구조에는 사용하는 예가 종종 있음.

2. 강도 설계법 (극한 강도 설계법)

극 한강도 : 하중 계수를 곱하여 사용하는 강도

예) 1. 4 D. L. +1.7 L. L.

◆ 하중 계수를 사용하는 이유

1) 과재하가 일어날 수 있다.

2) 부재의 단면치수, 재료의 강도 및 시공오차가 있을 수 있다.

3) 구조해석을 위한 모델링의 단순화에서 부정확성이 유발된다.

4) 파괴 결과가 심각 할 수 있다.(파괴 형태 및 파괴 경고)

< 중 략 >

■ 소성 수축균열의 발생원인

소성수축은 굳지 않은 콘크리트에서 수분손실로 인하여 발생되는 수축 변형을 말함.

콘크리트의 타설직후에 발생하는 수축 현상의 대부분은 대기와 접하고 있는 콘크리트의 표면에서 발생하게 된다.

굳지 않은 콘크리트는 완전히 물로 채워져 있는 상태라고 볼 수 있으며, 이때 콘크리트내의 수분이 표면을 통하여 증발하게 되면 수축현상이 일어나게 된다.

증발량이 블리딩량을 초과하게 되면 콘크리트 표면에 인장응력이 발생되며, 소성상태의 콘크리트는 거의 강도를 가지지 못함으로 인장을력으로 인하여 균열이 발생될 수 있다.

이러한 균열을 소성수축 균열(Plastic shrinkage cracking)라고 한다.

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Top 33 벽체 철근 배근 All Answers

벽체 배근 일반

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철근배근의 이론 및 실무

철근 지식 저장소

벽체철근3 #아파트

철근배근의 이론 및 실무

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