건축의 '슬래브 철근' 개념

 

토목분야의 슬래브와 건축분야의 슬래브는 그 개념과 계산방법이 다르다. 아래는 건축에서의 슬래브 배근의 기본에 대한 게시글을 백업해 온 것으로 원본은 이곳에서 확인할 수 있다.

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슬래브의 콘크리트 및 거푸집, 철근 수량을 살펴보겠습니다. 우선 슬래브의 구조적인 역할이나 종류에 대해 먼저 확인해주시기 바랍니다.

 

▶ 슬래브의 종류

▶ 슬래브 구조해석의 원리

▶ 주열대와 중간대

 

슬래브의 부재 일람표는 주로 표의 형태로 제시됩니다. 다음 일람표를 보고 살펴보겠습니다. 슬래브의 일람표는 대표적인 배근 유형을 먼저 제시한 후 세부 철근 상세를 제시합니다. 슬래브는 단변방향으로 힘이 많이 전달되기 때문에 단변방향 철근이 주근이 되고, 제일 먼저 배치합니다. 단변방향은 관례적으로 X로 표기하고, 장변방향은 Y로 표기합니다. 아래 일람표에서 제일 중요한 철근은 단변방향으로 중간대를 가로지르는 X3 철근입니다.

 

 

콘크리트와 거푸집 수량 산출

콘크리트의 수량은 슬래브의 체적(m³)으로, 거푸집은 거푸집을 설치하는 표면의 면적(m²)으로 산출합니다.

 

슬래브 거푸집은 밑판과 옆판을 산출합니다. 위 그림에서 볼 수 있는 것처럼 밑판의 수량을 산출하기 위해 한 층 바닥판 전체의 면적을 산출하면 보 밑판을 한꺼번에 산출하게 됩니다. 따라서 보 거푸집을 산출할 때는 보 밑판을 산출하지 않고 슬래브에서 산출합니다. 

 

슬래브의 콘크리트와 거푸집의 수량은 한 층 전체 분량을 한꺼번에 산출할 수도 있고, 보로 둘러싸인 경간 한 판씩을 산출할 수도 있습니다. 만일 전체 옆판을 한꺼번에 산출한다면 건축물 외주 길이에 슬래브 두께를 곱해서 옆판을 산출합니다. 

만일 경간 한 판씩 산출한다면 건물 외부에 면하는 슬래브와 내부에만 설치하는 슬래브를 구분해야 합니다. 위 그림에서 있는 슬래브는 한 면만 건물 외부에 면해 있기 때문에 슬래브 옆판은 한 면만 산출해야 합니다. 그리고 같은 형태로 설치하는 슬래브 개수를 곱해서 전체 수량을 산출합니다.

 

철근 수량 산출

슬래브 철근을 배근하려면 우선 먼저 중간대와 주열대를 구분해야 합니다. 구조설계기준에서는 (단변 방향의 슬래브 폭÷ 4)를 주열대 영역으로 규정하고 있습니다. 중간대에는 하부근(X3), 벤트근(X2), 탑바(X1)를 배근하고, 주열대에는 상부근(X4)과 하부근(X5)을 배치합니다. 이처럼 단변방향으로 다섯가지 종류의 철근을 배치하는데, 장변방향도 동일하므로 총 열가지 종류의 철근의 수량을 산출해야 합니다.

 

단변방향이나 장변방향이나 배치하는 방법은 같기 때문에 단변방향만 살펴보겠습니다.

 

하부근(X3)의 수량산출

단변방향 하부근은 슬래브에서 가장 힘을 많이 받는 중요한 철근입니다. 슬래브가 연속되어 있다면 이 철근은 인접 경간으로 연속해서 배치합니다.

 

슬래브 철근을 배치하는 방법은 여러 가지 있지만 일반적으로 하부근을 가장 먼저 중간대 구간에 고르게 배열하는 방법을 많이 씁니다. 그림을 보고 확인해 주시기 바랍니다. 따라서 중간대 하부근의 개수는 (중간대 구간 길이/배근간격)올림+1로 계산합니다. 

 

▶ 철근콘크리트 수량 산출 기본- 철근 개수 산출하는 법

 

 

슬래브 철근의 길이를 계산하기 위해서는 단부의 정착조건을 고려해야 합니다. 슬래브 하부 주근은 압축정착길이를 적용합니다. 그리고 인접한 경간으로 철근을 계속 배치하려면 이음길이를 고려해야 합니다. 경간의 크기가 작으면 이음길이의 1/2만 적용합니다. 

 

▶ 압축을 받는 이형철근의 정착길이

 

 

벤트근(X2)의 수량산출

벤트근은 하부근 사이에 놓입니다. 철근을 구부려서 사용하기 때문에 벤트근이라고 합니다. 중간대 구간을 지날 때는 하부근으로, 주열대 구간을 지날 때는 상부근 역할을 합니다.

 

벤트근의 개수는 하부근보다 하나 적게 산출해야 합니다. 그림에서 보는 것처럼 벤트근은 하부근 사이에 배치합니다. 따라서 벤트근의 개수는 (하부근 개수 - 1)을 적용합니다. 

 

벤트근의 길이를 계산할 때는 구부러져서 늘어나는 길이를 반영하지 않습니다. 슬래브의 두께가 두껍지 않아서 구부리더라도 늘어나는 길이가 그리 크지 않기 때문에 그렇습니다. 벤트근의 단부에서 정착하는 방법이 하부근과 약간 차이가 있습니다. 벤트근은 주열대 구간을 지나면서 상부근 역할을 하기 때문에 상부에서 보에 정착되면 인장력이 작용하게 됩니다. 따라서 정착길이는 (표준갈고리의 길이(16d) + 보폭 - 100) 으로 계산해야 합니다. 나머지는 하부근과 동일합니다.

 

탑바(X1)의 수량산출

탑바는 하부근 위쪽에 배근하는 철근입니다. 주열대 구간에서 보면 벤트근 사이에 놓이게 됩니다.

 

 

따라서 탑바의 개수는 하부근의 개수와 동일하게 산출할 수 있습니다. 중간대와 주열대 경계선 위쪽에 벤트근을 고정하기 위해 조립용 철근(어깨근)을 배근하기도 하지만 길이에 큰 차이가 없으므로 계산의 편의상 무시하고 산출해도 됩니다.

 

탑바의 길이를 산정할 때는 외단부에 면한 경우과 내단부에 위치한 경우를 구분해서 산출해야 합니다. 외단부에 면한 경우는 보에 정착을 해야 하기 때문에 표준갈고리와 정착길이를 반영합니다. 내단부는 정착을 하지 않기 때문에 양쪽으로 내민 길이를 계산해 줍니다. 탑바의 내민길이는 주열대 구간의 길이에 15d를 추가하는 것으로 산출합니다.  

 

주열대 상하부근(X4, X5)의 수량산출

주열대 구간에 배치하는 상하부근 X4와 X5는 상대적으로 힘을 덜 받기 때문에 간격이 넓은 경우가 많습니다.

 

 

주열대 구간의 상하부근은 (주열대 구간 길이/배근간격)버림으로 계산합니다. 한쪽은 굵은 보 철근이 배치되어 있고 반대쪽은 중간대 철근이 배치되어 있기 때문에 올림처리를 할 필요가 없습니다.

 

주열대 철근의 길이를 산정할 때는 상부근과 하부근의 정착조건이 다르기 때문에 구분해야 합니다. 상부철근은 인장을 받는 정착길이로 하부철근은 압축을 받는 정착길이를 적용합니다. 이미 앞에서 설명한 것으로 충분하리라 생각합니다.

 

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그런데 이 대로라면... 슬래브 중앙부의 상부에는 철근이 아예 없게 된다는 건데...

토목구조분야의 시각으로 볼 때는 와.. 이래도 되나 싶다.