철근의 이음

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KDS 14 20 52 :2016 콘크리트구조 정착 및 이음 설계기준

설계기준> 공통편> 구조 설계기준> 콘크리트구조 설계(강도설계법)> 콘크리트구조 정착 및 이음 설계기준

4.5 철근의 이음

4.5.1 이음 일반

(1)철근은 설계도 또는 시방서에서 요구하거나 허용한 경우 또는 책임구조기술자가 승인하는 경우에만 이음을 할 수 있다.

(2)겹침이음은 다음 규정에 따라야 한다.

① D35를 초과하는 철근은 겹침이음을 할 수 없다. 다만, 4.5.3(2)와 KDS 14 20 70  (4.2.3.2(4))는 이 규정을 적용하지 않는다.

② 다발철근의 겹침이음은 다발 내의 개개 철근에 대한 겹침이음길이를 기본으로 하여 결정하여야 하며, 각 철근은 4.1.4에 따라 겹침이음길이를 증가시켜야 한다. 그러나 한 다발 내에서 각 철근의 이음은 한 군데에서 중복하지 않아야 한다. 또한 두 다발철근을 개개 철근처럼 겹침이음을 할 수 없다.

③ 휨부재에서 서로 직접 접촉되지 않게 겹침이음된 철근은 횡방향으로 소요 겹침이음길이의 1/5 또는 150mm 중 작은 값 이상 떨어지지 않아야 한다.

(3) 용접이음과 기계적이음은 다음 규정에 따라야 한다.

① 용접이음은 용접용 철근을 사용해야 하며 철근의 설계기준항복강도 의 125% 이상을 발휘할 수 있는 완전용접이어야 한다.

② 기계적이음은 철근의 설계기준항복강도 의 125% 이상을 발휘할 수 있는 완전 기계적이음이어야 한다.

③ 상기 ① 또는 ②의 요구 조건을 만족하지 않는 용접이음이나 기계적이음은 4.5.2(5)를 만족하여야 하며, D16 이하의 철근에만 허용된다.

4.5.2 인장 이형철근 및 이형철선의 이음

(1)인장력을 받는 이형철근 및 이형철선의 겹침이음길이는 A급과 B급으로 분류하며 다음 값 이상, 또한 300mm 이상이어야 한다.

① A급 이음: 1.0

② B급 이음: 1.3
여기서, 인장 이형철근의 정착길이 는 4.1.2에 따라 계산하며, 이때 4.1.2(1)에서 규정한 300mm 최솟값은 적용하지 않으며, 또한 4.1.2(4)의 보정계수도 적용하지 않는다.

(2)겹침이음에서 A급 이음과 B급 이음은 다음과 같이 분류한다.

① A급 이음: 배치된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석 결과 요구되는 소요철근량의 2배 이상이고 소요겹침이음길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/2 이하인 경우

② B급 이음: ①에 해당되지 않는 경우

(3)서로 다른 크기의 철근을 인장 겹침이음하는 경우, 이음길이는 크기가 큰 철근의 정착길이와 크기가 작은 철근의 겹침이음길이 중 큰 값 이상이어야 한다.

(4)이음부에 배치된 철근량이 해석결과 요구되는 소요철근량의 2배 미만인 경우에 용접이음 또는 기계적이음은 4.5.1(3)① 또는 4.5.1(3)②의 요구 조건을 만족시켜야 한다.

(5)4.5.1(3)①  또는 4.5.1(3)②를 만족하지 않더라도 이음부에 배치된 철근량이 해석결과 요구되는 소요철근량의 2배 이상이고, 다음의 ①과 ②의 요구 조건을 따르는 경우 D16 이하의 철근에 대해서 용접이음 또는 기계적이음을 할 수 있다.

① 각 철근의 이음부는 서로 600mm 이상 엇갈려야 하고, 이음부에서 계산된 인장응력의 2배 이상을 발휘할 수 있도록 이어야 한다. 또한 배치된 전체 철근이 140MPa 이상의 응력을 발휘할 수 있어야 한다.

② 각 단면에서 발휘하는 인장력을 계산할 때 이어진 철근은 규정된 이음강도를 발휘하는 것으로 보아야 하나 보다 크지 않아야 한다. 이어지지 않은 연속철근의 인장응력은 설계기준항복강도 를 발휘할 수 있도록 계산된 정착길이 에 대한 짧게 배치된 정착길이의 비에 를 곱하여 사용하여야 하나 보다 크지 않아야 한다.

(6)인장연결재의 철근이음은 4.5.1(3)① 또는 4.5.1(3)②에 따라 완전용접이나 기계적이음으로 이루어져야 한다. 이때 인접철근의 이음은 750mm 이상 떨어져서 서로 엇갈리게 하여야 한다.

4.5.3 압축 이형철근의 이음

(1)압축철근의 겹침이음길이는 다음과 같이 구할 수 있다.

                                              (4.5-1)

여기서, 식 (4.5-1)로 산정된 이음길이는 가 400MPa 이하인 경우 0.072 보다 길 필요가 없고, 가 400MPa을 초과하는 경우에는 (0.13-－24) 보다 길 필요가 없다. 이때 겹침이음길이는 300mm 이상이어야 하며 콘크리트의 설계기준압축강도가 21MPa 미만인 경우는 겹침이음길이를 1/3 증가시켜야 한다. 압축철근의 겹침이음길이는 4.5.2에서 구한 인장철근의 겹침이음길이보다 길 필요는 없다.

(2)서로 다른 크기의 철근을 압축부에서 겹침이음하는 경우, 이음길이는 크기가 큰 철근의 정착길이와 크기가 작은 철근의 겹침이음길이 중 큰 값 이상이어야 한다. 이때 D41과 D51 철근은 D35 이하 철근과의 겹침이음을 할 수 있다.

(3)압축부에서 사용하는 용접이음 또는 기계적이음은 4.5.1(3)①  또는 4.5.1(3)②의 요구 조건을 만족하여야 한다.

(4)철근이 압축력만을 받을 경우는 철근과 직각으로 절단된 철근의 양끝을 적절한 장치에 의해 중심이 잘 맞도록 접촉시킴으로써 압축응력을 직접 지압에 의해 전달할 수 있다. 이때 철근의 양 단부는 철근 축의 직각면에 1.5° 내의 오차를 갖는 평탄한 면이 되어야 하고 조립 후 지압면의 오차는 3° 이내이어야 한다.

(5)단부 지압이음은 폐쇄띠철근, 폐쇄스터럽 또는 나선철근을 배치한 압축부재에서만 사용하여야 한다.

4.6 용접철망의 이음

4.6.1 인장 용접이형철망의 이음

(1)용접이형철망을 겹침이음하는 최소 길이는 두 장의 철망이 겹쳐진 길이가 1.3 이상, 또한 200mm 이상이어야 한다. 이때 겹침이음길이 내에서 각 철망의 가장 바깥에 있는 교차철선 사이의 간격은 50mm 이상이어야 한다. 여기서, 는 4.2.1의 규정에 따라 에 대하여 계산된 정착길이이다.

(2)겹침이음길이 사이에 교차철선이 없는 용접이형철망의 겹침이음은 이형철선의 겹침이음 규정에 따라야 한다.

(3)원형철선이 겹침이음 방향으로 이형철망 내에 있는 경우 또는 이형철망이 원형철망과 겹침이음되는 경우, 철망은 4.6.2에 따라 겹침이음하여야 한다.

4.6.2 인장 용접원형철망의 이음

(1)이음 위치에서 배치된 철근량이 해석 결과 요구되는 소요철근량의 2배 미만인 경우, 각 철망의 가장 바깥 교차철선 사이를 잰 겹침길이는 교차철선 한 마디 간격에 50mm를 더한 길이, 1.5 또는 150mm 중 가장 큰 값 이상이어야 한다. 여기서, 는 4.2.2의 규정에 따라 철선의 설계기준항복강도 에 대하여 계산된 정착길이이다.

(2)이음 위치에서 배치된 철근량이 해석 결과 요구되는 소요철근량의 2배 이상인 경우, 각 철망의 가장 바깥 교차철선 사이를 잰 겹침길이는 1.5 또는 50mm 중 큰 값 이상이어야 한다. 여기서, 는 4.2.2의 규정에 따라 철선의 설계기준항복강도 에 대하여 계산된 정착길이이다.

4.7 기둥 철근이음에 관한 특별 규정

(1)겹침이음, 맞댐용접이음, 기계적이음 또는 단부 지압이음은 다음 (2)에서 (6)까지 규정의 제한조건에 따라 사용하여야 한다. 이와 같은 철근의 이음은 기둥의 모든 하중 조합에 대한 요구 조건을 만족하여야 한다.

(2)계수하중에 의해 철근이 압축응력을 받는 경우 겹침이음은 4.5.3(1)과 (2)에 따라야 하며, 해당되는 경우에는 다음 ①과 ②에도 따라야 한다.

① 띠철근 압축부재의 경우 겹침이음길이 전체에 걸쳐서 띠철근의 유효단면적이 각 방향 모두 0.0015 이상이면 겹침이음길이에 계수 0.83을 곱할 수 있다. 그러나 겹침이음길이는 300mm 이상이어야 한다. 여기서, 유효단면적은 부재의 치수 에 수직한 띠철근 가닥의 전체 단면적이다.

②나선철근 압축부재의 경우 나선철근으로 둘러싸인 축방향 철근의 겹침이음길이에 계수 0.75를 곱할 수 있다. 그러나 겹침이음길이는 300mm 이상이어야 한다.

(3)계수하중이 작용할 때 철근이 0.5 이하의 인장응력을 받고 어느 한 단면에서 전체 철근의 1/2을 초과하는 철근이 겹침이음되면 B급 이음으로, 전체 철근의 1/2 이하가 겹침이음되고 그 겹침이음이 교대로 이상 서로 엇갈려 있으면 A급 이음으로 하여야 한다.

(4)계수하중이 작용할 때 철근이 0.5보다 큰 인장응력을 받는 경우 겹침이음은 B급 이음으로 하여야 한다.

(5)기둥 철근의 용접이음 또는 기계적이음은 4.5.1(3)① 또는 4.5.1(3)②의 요구 조건을 만족하여야 한다.

(6)4.5.3(4)와 (5)에 따른 단부 지압이음은 이음이 서로 엇갈려 있거나 이음 위치에서 추가철근이 배치된 경우, 압축을 받는 기둥 철근에 적용할 수 있다. 기둥 각 면에 배치된 연속철근은 그 면에 배치된 수직철근량에 설계기준항복강도 의 25%를 곱한 값 이상의 인장강도를 가져야 한다.