문제] 철근의 가공, 이음, 정책, 조립 및 피복두께에 대하여 설명하라.
답]
Ⅰ. 개요
1) 콘크리트는 압축에는 강하나 인장에는 약하므로 이점을 보완하기 위해 콘크리트와 선팽창계수가 비슷한 철근으로 하여금 인장력을 부담하도록 한 것이다.
2) 철근 콘크리트에서 응력 전달을 충분히 하기 위하여 철근의 이음정착, 피복두께 등의 품질관리가 중요하다.
Ⅱ. 철근공사의 Flow chart
설계도서 검토 → 공작도 작성 작성 → 가공 → 이음 → 정착 → 조립 → 피복두께 확보 → 검사
Ⅲ. 철근 공작도 (shop drawing)
1) 정의
① 구조도에 의해 철근의 가공. 절단, 구부리기 공작을 하기 위하여 철근의 모양, 치수, 개수 등 표시 상세 도면
2) 종류
① 기초 상세도
② 기둥, 벽 상세도
③ 보 상세도
④ slab 상세도
⑤ 기타 상세도
Ⅳ. 가공
1) 절단 가공
- Shear Cutter, 전동톱, 절단 망치 등 이용 기계적 방법 사용
2) 구부리기
- 가열가공은 금하고 상온에서 냉간가공
V. 이음
1. 이음길이
1) 겹친 이용
① 압축철근 이음 길이
- fy ≤ 400 mpa Ll=0.0172 fyd 이상
- fy > 400 mpa LI= (0.13fy-24)d 이상
② 인장철근 이음길이
- A급 이음인 경우 LI = 1.0 Ld / Ld : 인장철근정착 길이
- B급 이음인 경우 LI = 1.3 Ld
2. 이음 위치
① 응력이 작은 곳
② 보 상부근은 중앙부, 하부근은 단부
③ 기둥은 바닥에서 50m이상 4h까지/
④ Bent 철근이음 위치는 1 / 4L 지점.
VI. 이음 공법
1. 겹친이음
- 결속선을 철근이음 1개소에 두군데 이상 결속
2. 용접이음
- 용접봉과 철근 사이 전류 통해서 용접
3. Gas 압정
① 철근 접합면 직각 절단 맞대어 중성염으로 가열 접합부가 부풀어 올라 접합
② 구조적 유리하고 가공 공사비 감소한다.
4. sleeve joint (슬리브 압착)
① 강재 sleeve를 유압 잭으로 압착
② 인장, 압축에 대한 완전한 전달 내력 확보
5. Sleeve 충전공법
- Sleeve 구멍을 통하여 에폭시나 모르타르를 철근과 sleeve 사이에 충전 이음
6. 나사이음
- 조임확인시험 실시
- 철근에 숫나사를 만들고 Coupler 양단을 Nut로 조여 이음하는 방식
7. Cad welding
8. G-Loc splice
VII. 이음 시 주의 사항
1) 응력이 큰곳은 피한다
2) 철근의 규격이 상이할때 가는 철로 자름을 기준으로 한다.
3) 엇갈리게 이음하고 이음의 1/2 이상을 한곳에 집중시키지 않는다.
4) D28mm 이상은 겹침이용 금지
5) 이음 길이 허용오차는 10% 이내이다.
6) Hook는 이음 길이에 포함하지 않는다.
VⅢ. 정착
1. 정착길이
2. 정착 위치
1) 기둥주근은 기초에 정착
2) 지중보 주근은 기초 또는 기둥 정착
3) 보 주근은 기둥에 정착
4) 작은보 주근은 큰보에 정착
5) Slab 주근은 보 또는 벽체
6) 벽 주근은 보, slab, 기둥에 정착
3. 정착기준
- 기둥 중심선 외측에 정착
4. 정착 시 주의사항
①부재 중심선을 넘겨서 정착
② Hook는 정착길이에 포함하지 않음.
③ 정착길이의 허용오차는 10% 이내.
IX. 조립
1. 철근의 순간격
① 2.5cm, ② 1.5D ③ 1.25G = > ①②③ 중 큰거로 간격
2. 철근 조립 순서
- 기초 → 기둥 → 벽 → 보 → Slab
3. 조립 시 주의사항
① 철근 간격 유지를 위해 Spacer 사용
② 콘크리트 타설 완료까지 움직이지 않게 조립
③ 조립 전에 철근의 유해물을 제거한다.
X. 피복두께
1. 철근 피복의 목적
① 부착성
② 내화성
③ 내구성
④ 방청성
⑤ 콘크리트 타설 시 골재의 유동성
2. 피복두께 최소값
XI. 결론
1) 철근공사의 가공에서 조립까지 작업에서 품질을 확보하기 위해서는 사전에 공작도 작성 구조적으로 안전하고 내구성 있는 배근이 되도록 사용하는 것이 무엇보다 중요함.
2) 철근 작업의 합리화를 위해서는 철근의 pre-fab화가 필요하다.
2024.07.10 - [건축시공기술사 Sub Note] - 건축시공기술사 서브노트 : 부력을 받은 지하구조물의 부상방지대책