인장 이형철근의 이음길이

제강사에서 철근을 생산할 때 일정한 길이로 생산하기 때문에 길이가 긴 부재에 철근을 배치하려면 철근을 이어야만 합니다. 철근을 잇는 방법은 기계적 이음(Mechanical connection)이나 용접이음(Weld splice)도 있지만, 보통은 겹침이음(Lap splice)을 많이 합니다.

 

겹침이음은 두 철근을 충분히 겹쳐서 하나의 철근인 것처럼 힘을 발휘하도록 하는 것입니다. 여기서 중요한 것은 두 철근이 겹쳐진 부위에서 파괴되지 않도록 충분한 길이로 겹쳐야 합니다.

보 상부근의 겹침이음

 

이 철근의 이음길이는 정착길이를 계산하는 원리에서 나옵니다. 철근은 보통 철선으로 묶는데 그렇다고 해서 철선이 두 철근을 이어주는 것으로 오해하면 안 됩니다. 철선은 콘크리트를 타설하는 동안 철근이 이동하지 않도록 고정하는 역할만 합니다. 두 철근을 묶어주는 데는 철근을 감싸고 있는 콘크리트가 중요한 역할을 합니다. 즉 콘크리트가 두 철근을 꽉 붙잡고 있다고 이해해야 합니다. 따라서 각각의 철근 입장에서 보면 콘크리트에 묻혀서 뽑히지 않는 충분한 길이만큼만 겹치면 됩니다.

콘크리트는 두 철근을 묶어서 이어준다.

 

 

따라서 인장을 받는 이형철근의 이음길이는 인장을 받는 이형철근의 정착길이의 원리에서 나옵니다. 단 D35를 초과하는 철근은 겹침이음에 대한 실험자료가 불충분하기 때문에 겹침이음을 하지 않도록 규정하고 있습니다.

 

인장을 받는 이형철근의 이음길이

다만 두 철근을 감싸고 있는 콘크리트가 양호한 조건에서 충분히 부착력을 지지할 수 있는지 따져봐야 합니다. 그래서 인장을 받는 이형철근의 겹침이음길이는 A급과 B급으로 구분합니다. 어떠한 경우든 최소한 300mm 이상이 되어야 합니다.

 

① A급 이음 : 인장을 받는 이형철근의 정착길이 × 1.0

② B급 이음 : 인장을 받는 이형철근의 정착길이 × 1.3

 

결론적으로 말하면 대부분 A급 이음과 같은 양호한 조건을 만족할 수 없기 때문에 B급 이음으로 해서 정착길이에 1.3배 더 길게 이음길이를 산정합니다. 아무래도 철근이 겹쳐서 촘촘히 배치되다보면 콘크리트 층을 충분히 확보할 수 없기 때문입니다.

 

A급 이음은 배치된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석 결과 요구되는 소요철근량의 2배 이상이고 소요겹침이음길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/2 이하인 경우를 말합니다. B급 이음은 A급 이음의 조건을 만족하지 못하는 경우에 해당됩니다.

 

굵기가 서로 다른 철근을 겹쳐서 이어야 할 때는, 이음길이는 크기가 큰 철근의 정착길이를 기준으로 해야 합니다.

 

표를 이용한 이음길이 계산

정착길이를 계산할 때나 이음길이를 계산할 때는 현장에서는 표를 사용할 수 밖에 없습니다. 다음에 제시하는 표는 철근의 항복강도가 400Mpa인  일반철근(위쪽)과 상부철근(아래쪽)의 이음길이 사례입니다. 

 

  fy = 400Mpa인  인장 이형철근의 이음길이(일반철근) 

 

  fy = 400Mpa인  인장 이형철근의 이음길이(상부철근)