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철근은 응력이 가장 적은 곳에서 잇는 것이 바람직합니다. 구조설계기준에서는 D35를 초과하는 철근은 겹칩이음을 할 수 없다고 규정하고 있습니다. 다만, 서로 다른 크기의 철근을 압축부에서 겹침이음하는 경우 D35 이하의 철근과 D35를 초과하는 철근은 겹침이음을 할 수 있습니다. 일반 기둥에서 철근의 이음 위치 기둥에서 휨응력이 가장 작은 곳은 기둥의 중앙부이므로 이 위치에서 이음하는 것이 좋습니다. 슬래브 윗면에서 기둥 층간 높이(안목높이)의 1/4 지점까지도 이음할 수 있습니다. 다만 상부 슬래브 밑면에서 기둥 층간 높이(안목높이)의 1/4 지점까지는 보통 이음을 하지 않지만, 이음을 하더라도 이음갯수가 반 수 이상 초과하지 않도록 해야 합니다. 만일 초과한다면 철근의 간격제한을 만족하도록 해야 합니..
건축물은 상층부로 갈수록 수직하중이 작아지기 때문에 기둥 단면의 크기를 줄여서 설계하는 경우가 있습니다. 이렇게 기둥 단면 크기가 줄어들면 기둥 주근의 위치가 달라질 수 있기 때문에 주의해야 합니다. 구조설계기준에서는 하부 기둥과 상부 기둥의 단면치수가 달라서 구부려야 하는 철근을 옵셋굽힘철근(offset bent bar)으로 정의하고 있습니다. 옵셋굽힘철을 배치하는 방법을 살펴보겠습니다. 단면 치수의 차이가 크기 않을 때(75mm 미만) 상하 기둥의 단면 치수의 차이가 크지 않을 때는 철근을 구부려서 배치할 수 있습니다. 이 때 하층 기둥의 주근은 상층 기둥 주근의 안쪽에 오도록 배치합니다. 기둥 철근을 구부릴 때는 거푸집에 배치하기 전에 미리 굽혀 두어야 합니다. 그리고 굽힘부의 기울기는 1/6을 초..
기둥 띠철근은 주근의 좌굴과 콘크리트의 횡방향 변형을 억제하는 중요한 역할을 합니다. 또한 내진상세에서 수평하중때문에 발생하는 전단응력에 대응하는 중요한 역할을 합니다. 여기서는 띠철근을 배치하는 방법을 살펴보겠습니다. 띠철근의 형상 기둥 띠철근의 전체 길이는 기둥의 크기에서 피복두께 40을 제외한 둘레 길이에 표준갈고리를 부착한 길이로 산정할 수 있습니다. 위 그림과 같은 기둥 상세가 있을 때 띠철근은 전체 길이는 다음과 같이 계산됩니다. 철근을 구부리면서 늘어나는 길이는 무시했습니다. 띠철근의 총길이 = (720 + 620) × 2 + 110 × 2 = 2,900 띠철근의 배치 기둥 중앙부와 단부의 띠철근 배치 간격이 다를 때(단부를 보강하기 위해 단부 띠철근의 배치 간격이 더 촘촘할 때), 단부에서..
지진이 수평방향으로 작용하면 보와 슬래브가 횡방향으로 이동하게 되고, 기둥의 위아래 부분은 엇갈리면서 미끄러지는 힘이 작용합니다. 따라서 기둥의 위쪽과 아래쪽에는 전단력이 작용하게 되고, 이 전단력에 대응하기 위해 띠철근을 더 많이 배치해야 합니다. 구조도면 표기 예를 들어 다음과 같은 기둥이 있다고 가정해 보겠습니다. 기둥 배근 사례 이 기둥에서 후프(HOOP)의 배근 간격은 중앙보(MID)와 단부(END)에서 각각 차이가 있습니다. 중앙부는 300 간격으로 배치해야 하지만, 단부는 150 간격으로 배치해야 합니다. 기둥 위아래에 전단력이 작용하기 때문에 단부에 띠철근을 더 많이 배치하고 있습니다. 내진상세 여기서 단부의 보강 구간을 정하는 방법이 조금 까다롭습니다. 보에서 스터럽을 배치할 때 단부 구..
구조도면에서 기둥을 표시하는 방법을 살펴보겠습니다. 보통 구조도면 앞쪽에는 철근 배근에 대한 일반 사항을 담은 '일반주기사항(General notes)가 있고, 구조평면에 부재의 형상과 위치를 표시한 후, 도면 뒤쪽에 부재별 일람표를 제시합니다. 철근 배치에 대한 상세한 정보는 부재별 일람표에서 확인할 수 있습니다. 기둥의 구조도면 표기 구조평면도에 기둥 배근에 관한 모든 정보를 표시하기는 어렵습니다. 구조 평면도에는 각 부재의 위치와 식별 기호만을 표기한다. 평면도의 축적에 비해 기둥 철근의 크기가 상대적으로 작아서 평면도에 표시하는 것은 불가능합니다. 따라서 평면도 상에는 각 기둥의 위치와 형상을 표기한 후 식별 기호를 기둥 옆에 표기합니다. 기둥의 식별기호는 Column의 머리글자를 따서 C로 표기..
기둥은 상부로부터 누적해서 내려오는 수직하중을 부담하는 것이 기둥의 가장 근본적인 역할입니다. 기둥은 이 연직방향의 하중을 기초로 전달합니다. 그러나 기둥이 순수하게 압축력만 받는 경우는 드물고 대부분 휨모멘트가 동시에 작용합니다. 기둥의 배근 형태를 살펴보겠습니다. 주철근과 띠철근으로 구성된 기둥의 배근 기둥 배근 일반 기둥에 배근하는 철근은 축방향 주근과 띠철근(Tie-bars, Hoop라고 함)로 구성됩니다. 주근은 상부에서 전달되는 압축력을 콘크리트와 함께 분담하며, 보가 휘면서 전달되는 휨 모멘트에도 저항합니다. 철근콘크리트구조에서 철근은 주로 인장력을 부담하지만 기둥에서 축방향 주근은 압축력에 저항하면서 콘크리트와 분담합니다. 콘크리트만으로 압축력에 저항하면 기둥 단면적이 지나치게 커져 실용성..
구조도면을 그릴 때 각 부재에 배치하는 철근을 평면도에 모두 표시하기는 어렵습니다. 구조도면은 3차원으로 된 부재별 배근 정보를 2차원 도면으로 표시합니다. 지금은 CAD Software 기술이 발전하면서 도면을 3차원으로 그리는 것이 보편화되어 가고 있지만 철근을 3차원으로 표시하면 식별하기가 매우 어렵습니다. 철근의 부재가 가늘고 상대적으로 많은 개수가 복잡한 형상으로 조립되기 때문에 3차원으로 도면을 나타내는 것이 비효율적입니다. 2차원으로 표현된 구조도면은 많은 정보를 효율적으로 표현하고 있습니다. 여러가지 약속된 부호와 약자가 많이 있지만 한 번 익히기만 하면 빠르고 명확히 소통하면서 작업할 수 있습니다. 구조도면에는 약어를 사용합니다. 짧은 기호를 사용하면 약속된 정보를 신속하고 정확하게 전달..
겹침이음을 하지 않고 기계적 이음(Mechanical connection)이나 용접 이음으로 철근 이음을 할 수 있습니다. 여기서는 용접 이음으로 가장 많이 사용하는 가스 압접 이음에 대해 살펴보겠습니다. 가스 압접 가스 압접은 이음할 철근의 양단면을 가열하면서 용착하는 방법입니다. KS 기준에서는 SD600 이하의 철근 및 SD400W와 SD500W에만 적용할 수 있다고 규정하고 있습니다. 작업 순서를 보면 압접할 철근의 양면을 그라인더 등으로 면처리해서 매끄럽게 갈아냅니다. 면처리한 두 철근을 맞대고 적당한 압력을 가하면서(가압) 산소-아세틸렌 불꽃 등으로 가열하는 과정을 3차에 걸쳐 진행합니다. 가스 압접의 순서 면처리한 철근을 가압할 수 있도록 기계에 장착한다. 두 철근에 적당한 압력을 가하면서 ..
내진설계를 진행하여 중연성도나 고연성도구조로 설계된 건축물이 있습니다. 내진설계를 적용하더라도 바닷가 가까운 곳처럼 지반이 연약한 경우를 제외하고는 거의 중연성도로 설계하는 것이 일반적입니다. 그런데 이처럼 중·고연성도 구조로 설계된 건축물에서 소성힌지구간에 이음을 할 때 주의할 필요가 있습니다. 콘크리트구조물의 내진설계에서 모멘트골조는 수직하중과 횡력을 보와 기둥으로 구성된 라멘골조가 저항하는 구조방식을 말합니다. 보와 기둥을 강절로 접합하여 횡하중을 휨강성에 따라 분배하는 작용을 하며, 횡하중에 대해 부재의 휨강성을 통해 저항하는 골조입니다. 모멘트골조는 저연성도와, 중연성도, 고연성도가 요구정도에 따라 각각 보통모멘트골조(OMRCF), 중간모멘트골조(IMRCF), 특수모멘트골조(SMRCF)로 분류합..