개념 한 쪽
철근콘크리트 구조는 강도만으로 안전이 보장되지 않는다. 철근이 너무 많으면 갑자기 부서지고, 간격이 좁으면 콘크리트가 채워지지 않는다. 철근비와 배치 간격을 제한해 연성과 내구성을 함께 확보한다.
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출제기준 단원 「사용성 및 내구성 검토」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 설계 의도 파악 | 1 | 과소철근비로 설계하는 까닭 고르기 |
| 부재 기능 확인 | 1 | 띠철근 사용목적 빼기 |
| 배근 기준 판단 | 1 | 벽체 철근 간격 기준 가려기 |
최대철근비는 균형철근비의 3/4을 넘을 수 없다. 균형철근비 0.039이면 최대철근비는 0.039×0.75가 된다. 철근이 많아 압축지배가 되면 콘크리트가 먼저 무너지며 경고 없이 파괴된다. 그래서 설계에서는 인장철근비를 균형철근비보다 작게 잡아 철근이 먼저 항복하고 변형이 드러나게 한다.
철근 간격에도 기준이 있다. 압축부재의 축방향 철근 순간격은 40mm 이상이고 철근 지름의 1.5배 이상이어야 한다. 벽체와 슬래브의 주철근 간격은 벽두께의 3배 이하이면서 450mm 이하로 제한한다. 간격이 확보되어야 콘크리트가 철근 사이를 채우고 부착이 유지된다.
띠철근은 주근을 묶어 좌굴을 막고 위치를 고정하며 전단에 저항한다. 크리프를 줄이는 것은 띠철근의 직접적인 목적이 아니다. 내력벽의 수직·수평 철근 간격도 벽두께의 3배 이하와 450mm 이하를 지켜야 하며, 이 기준을 4배로 늘리면 규정을 벗어난다.
학습목표: 띠철근과 나선철근의 배치 목적과 형태를 구별하여 설명할 수 있다.
띠철근 축방향 철근을 소정의 간격마다 둘러싼 횡방향의 보조적 철근을 말한다.
NCS 학습모듈 1403020605 자재관리 · 2-1. 철근의 품질 확인, 시험, 보관 및 관리
사용성 문제는 철근비와 간격의 수치를 바꾸어 놓는다. 최대철근비를 균형철근비의 1.5배로 두거나, 압축부재 순간격을 25mm와 2.5배로 적으면 틀리다. 벽체 철근 간격을 벽두께의 4배로 늘리거나, 띠철근의 목적에 크리프 감소를 넣는 선지도 함정이다. 과소철근 설계가 취성 파괴를 유도한다고 설명하는 것도 반대다.
강도설계법에서 보의 모멘트에 대해서 설계할 때 과소철 근비가 되도록 설계하는 이유로 적당한 것은?
정답 ④ · 강도설계법에서 보를 과소철 근비로 설계하는 이유를 묻는 문제이다. 과소철근 보는 철근이 먼저 항복한 후 콘크리트가 압괴되는 파괴 양상을 보이므로 큰 변형과 균열이라는 경고 징후가 나타난 뒤에 파괴가 진행되는 연성 파괴가 된다.
과소철근비는 압축 콘크리트의 갑작스러운 취성 파괴를 방지하여 연성 거동을 확보하기 위해 규정된다.
철근콘크리트 기둥의 띠철근의 사용목적으로 옳지 않은 것은?
정답 ② · 철근콘크리트 기둥에서 띠철근의 사용 목적을 묻는 문제이다. 띠철근은 주근의 좌굴길이를 짧게 하여 주근의 좌굴을 방지하고, 주근을 설계 위치에 고정하며, 수평력에 대해 전단보강 역할을 한다.
띠철근은 주근의 좌굴 방지, 위치 고정, 전단 저항이 주요 기능이며 크리프 감소는 직접적인 목적이 아니다.
철근 콘크리트 벽체에 관한 기술 중 옳지 않은 것은?
정답 ③ · 철근콘크리트 내력벽의 철근 기준에 따르면, 수직 및 수평철근의 간격은 '벽두께의 3배 이하, 또한 450mm 이하'로 하여야 합니다. 보기 3번에서는 벽두께의 '4배 이하'라고 제시하고 있어 틀린 설명입니다.
내력벽 철근 간격은 벽두께의 3배 이하여야 하므로, 4배 이하로 한 ③은 규정을 위반한 잘못된 설명이다.
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