정착

정착(anchorage)은 철근 끝이 콘크리트에서 빠져나오지 않도록 고정하는 것을 말한다. 정착의 방법은 철근 끝을 좀더 연장해서 콘크리트에 매입시키는 것(정착길이를 주는 방법), 갈고리에 의한 방법이 대표적이다. 그 외에 확대머리 이형철근을 사용하는 방법도 있다.

최소 정착길이

인장이형철근 최소 정착길이 
인장이형철근 최소 정착길이는 기본정착길이 ldb에 보정계수를 곱해서 정하는 방법과 정밀식을 사용하는 방법이 있다. 기본정착길이 계산에서 이어야 한다. 즉 인 경우 더 이상 정착길이를 감소시키지 않는다. 또한 계산된 정착길이는 반드시 300mm 이상이어야 한다.

 인장이형철근 기본정착길이

db: 철근 공칭 지름(mm)
λ: 경량콘크리트계수
fy: 철근 항복강도
fck: 콘크리트 압축강도

 보정계수
 철근 위치계수 α
 상부철근인 경우 1.3
 그 외 1.0

 철근 도막계수 β
 피복두께 3db미만 또는 순간격 6db미만인 에폭시 도막철근 또는 철선: 1.5
 기타 에폭시 도막철근 또는 철선: 1.2
 아연도금 철근, 도막되지 않은 철근: 1.0

에폭시 도막철근이 상부철근인 경우 

 : 휨부재에 배치되는 철근이 구조적인 해석에 의해 필요한 소요 철근량보다 많은 경우 를 곱하여 정착길이를 줄일 수 있다.

압축이형철근의 최소 정착길이 
압축이형철근 최소 정착길이는 압축이형철근 기본정착길이 ldb에 보정계수를 곱해 구하며, 200mm 이상이어야 한다.

 압축이형철근 기본정착길이

 보정계수
 : 휨부재에 배치되는 철근이 구조적인 해석에 의해 필요한 소요 철근량보다 많은 경우 를 곱하여 정착길이를 줄일 수 있다.
 나선철근 또는 띠철근으로 둘러싸인 경우 ×0.75 (다음 두 조건 중 하나를 만족해야 함)
 지름 ≥6mm, 나선간격 ≤100mm인 나선철근이 사용된 경우
 중심간격 ≤100mm로 띠철근 요구조건에 따라 배근된 D13 띠철근으로 둘러싸인 경우

다발철근의 최소 정착길이 
다발철근 정착길이는 철근 하나를 쓸 때의 정착길이 ld에 비해 증가시켜야 한다.
 두 개 다발철근 정착길이 = ld
 세 개 다발철근 정착길이 = 1.20×ld
 네 개 다발철근 정착길이 = 1.33×ld

표준갈고리 

철근의 정착을 위해 철근 끝을 구부려서 갈고리를 만드는 경우가 있다. 이에 대한 규정은 다음과 같다.

 주철근 표준갈고리
 180도 표준갈고리는 4db 이상, 60mm 이상 연장되어야 함
 90도 표준갈고리는 12db 이상 연장되어야 함
 스터럽, 띠철근 표준갈고리
 90도 표준갈고리, D16 이하 철근: 6db 이상 연장
 90도 표준갈고리, D19, D22, D25 철근: 12db 이상 연장
 135도 표준갈고리, D25 이하 철근: 6db 이상 연장

표준갈고리 최소 정착길이 
표준갈고리 최소 정착길이 ldh는 표준갈고리 기본정착길이 lhb에 보정계수를 곱해 구한다. 최소 정착길이는 8db, 150mm 이상이어야 한다.

 표준갈고리 기본정착길이

β: 인장이형철근 최소 정착길이 계산 시 사용하는 β와 동일.

 보정계수
 D35 이하 철근에 대해, 피복두께에 대한 계수 0.7 적용조건(둘 중 하나 만족 시)
 갈고리 측면 피복두께 70mm 이상
 90도 갈고리인 경우 갈고리에서 콘크리트 긴 방향 끝까지 피복두께 50mm 이상
 D35 이하 철근에 대해, 띠철근, 스터럽에 대한 계수 0.8 적용조건
 90도 혹은 180도 갈고리가 포함된 ldh 구간에 3db 이하 간격으로 띠철근 또는 스터럽으로 둘러싼 경우이면서, 띠철근 또는 스터럽이 갈고리 구부러진 부분을 2db 거리 이내에서 둘러싸야 적용가능
 fy > 550MPa인 경우 0.8 계수 적용 불가
 : 휨부재에 배치되는 철근이 구조적인 해석에 의해 필요한 소요 철근량보다 많은 경우 를 곱하여 정착길이를 줄일 수 있다.

확대머리 이형철근 최소 정착길이 
확대머리 이형철근 최소 정착길이를 구하는 식을 적용하기 위해선 다음 조건을 만족해야 한다.
 철근 설계기준항복강도 ≤ 400MPa
 콘크리트 설계기준압축강도 ≤ 40MPa
 db ≤ 35mm
 경량 콘크리트에 적용 불가. 보통중량콘크리트에 적용
 확대머리 순지압면적 Abrg ≥ 4 × (철근 하나 단면적)
 순피복두께 ≥ 2db
 철근 순간격 ≥ 4db. 단, 상하기둥이 있는 보―기둥 접합부의 보 주철근인 경우 접합부 횡 보강철근이 0.3% 이상, 확대머리 뒷면이 횡보강철근 바깥면부터 50mm 이내에 있으면 철근 순간격 ≥ 2.5db여도 됨

휨철근의 정착 
경사형, 계단형, 변단면 기초판, 브래킷, 깊은 보, 인장철근이 압축면에 평행하지 않은 부재들과 같이 철근응력이 휨모멘트에 직접 비례하지 않는 경우, 휨부재의 인장철근은 적절한 정착을 해야 한다.

정철근의 정착 
정 모멘트(+)를 받는 철근을 정철근이라고 한다. 정철근에 대해서는 대표적으로 다음과 같은 규정들이 있다.
 단순부재에서 정철근의 1/3 이상, 연속부재에서 1/4 이상을 부재의 같은 면을 따라 받침부까지 연장해야 함.

부철근의 정착 
부 모멘트(-)를 받는 철근을 부철근이라고 한다. 부철근에 대해서는 대표적으로 다음과 같은 규정들이 있다.
 받침부의 부모멘트에 저항하는 인장철근량의 1/3 이상은, 변곡점을 지나 다음 세 값 중 가장 큰 값 이상의 묻힘길이를 가져야 한다.
 부재 유효깊이 d
 12db
 순경간의 1/16

복부철근의 정착 
복부철근은 피복두께, 다른 철근과의 간격 조건이 만족하여야 하며, 한 부재의 압축면과 인장면 가까이까지 연장되어야 한다.

같이 보기 
 부착
 겹침이음
 절단 (철근 콘크리트 공학)

각주

참고 문헌 
 
 

철근 콘크리트 공학