정착 문서 원본 보기

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[[파일:Rebars with plastic endcaps.jpg|섬네일|300픽셀|확대머리 이형철근]]
'''정착'''(Development)은 [[철근]] 끝이 [[콘크리트]]에서 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 l<sub>db</sub>에 보정계수를 곱해서 정하는 방법과 정밀식을 사용하는 방법이 있다. 기본정착길이 계산에서 <math>\sqrt{f_{ck}} \leq 8.4MPa</math>이어야 한다. 즉 <math>f_{ck} > 70MPa</math>인 경우 더 이상 정착길이를 감소시키지 않는다.{{Sfn|이학민|2016|p='''1'''-154}} 또한 계산된 정착길이는 반드시 300mm 이상이어야 한다.

; 인장이형철근 기본정착길이
:<math>l_{db} = \frac{0.6 d_b f_y}{\lambda \sqrt{f_{ck}}}</math>
::d<sub>b</sub>: 철근 공칭 지름(mm)
::λ: 경량콘크리트계수
::f<sub>y</sub>: 철근 항복강도
::f<sub>ck</sub>: 콘크리트 압축강도

; 보정계수
* 철근 위치계수 α
** 상부철근인 경우 1.3
** 그 외 1.0

* 철근 도막계수 β[[파일:EpoxyTreatedReinforcement.jpg|섬네일|400x400픽셀|에폭시 도막된 철근]]
** 피복두께 3d<sub>b</sub>미만 또는 순간격 6d<sub>b</sub>미만인 [[에폭시]] 도막철근 또는 철선: 1.5
** 기타 에폭시 도막철근 또는 철선: 1.2
** 아연도금 철근, 도막되지 않은 철근: 1.0

:에폭시 도막철근이 상부철근인 경우 <math>\alpha \beta \leq 1.7</math>

* <math>\frac{\text{소 요 } A_s}{\text{배 근 } A_s}</math>: 휨부재에 배치되는 철근이 구조적인 해석에 의해 필요한 소요 철근량보다 많은 경우 <math>\frac{\text{소 요 } A_s}{\text{배 근 } A_s}</math>를 곱하여 정착길이를 줄일 수 있다.

{| class="wikitable"
|-
! 조건 !! D19 이하 철근 또는 이형철선 !! D22 이상 철근
|-
|
# 철근 순간격, 피복두께 모두 <math>\geq d_b</math>
# 정착길이 구간에 구조기준에 따른 최소철근량 이상의 스터럽 또는 띠철근 배근
| rowspan="2" | 0.8αβ || rowspan="2" | 1.0αβ
|-
|
# 철근 순간격 <math>\geq 2d_b</math>
# 피복두께 <math>\geq d_b</math>
|-
| 기타 || 1.2αβ || 1.5αβ
|}

=== 압축이형철근의 최소 정착길이 ===
압축이형철근 최소 정착길이는 압축이형철근 기본정착길이 l<sub>db</sub>에 보정계수를 곱해 구하며, 200mm 이상이어야 한다.

; 압축이형철근 기본정착길이
:<math>l_{db} = \frac{0.25 d_b f_y}{\lambda \sqrt{f_{ck}}} \geq 0.043 d_b f_y \quad (f_{ck} \doteqdot 36MPa)</math>

; 보정계수
* <math>\frac{\text{소 요 } A_s}{\text{배 근 } A_s}</math>: 휨부재에 배치되는 철근이 구조적인 해석에 의해 필요한 소요 철근량보다 많은 경우 <math>\frac{\text{소 요 } A_s}{\text{배 근 } A_s}</math>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 l<sub>d</sub>에 비해 증가시켜야 한다.
* 두 개 다발철근 정착길이 = l<sub>d</sub>
* 세 개 다발철근 정착길이 = 1.20×l<sub>d</sub>
* 네 개 다발철근 정착길이 = 1.33×l<sub>d</sub>

=== 표준갈고리 ===
[[파일:Fotothek df ps 0000276 Montage von Bewehrungselementen aus Rundstahl.jpg|섬네일|180도 갈고리가 포함된 사진]]
철근의 정착을 위해 철근 끝을 구부려서 갈고리를 만드는 경우가 있다. 이에 대한 규정은 다음과 같다.
{{갤러리
|title=표준 갈고리
|width=160
|height=170
|lines=2
|File:180도 표준갈고리.png|180도 표준갈고리
|File:135도 표준갈고리.png|135도 표준갈고리
|File:90도 표준갈고리.png|90도 표준갈고리
}}
* 주철근 표준갈고리
** 180도 표준갈고리는 4d<sub>b</sub> 이상, 60mm 이상 연장되어야 함
** 90도 표준갈고리는 12d<sub>b</sub> 이상 연장되어야 함
* 스터럽, 띠철근 표준갈고리
** 90도 표준갈고리, D16 이하 철근: 6d<sub>b</sub> 이상 연장
** 90도 표준갈고리, D19, D22, D25 철근: 12d<sub>b</sub> 이상 연장
** 135도 표준갈고리, D25 이하 철근: 6d<sub>b</sub> 이상 연장

=== 표준갈고리 최소 정착길이 ===
표준갈고리 최소 정착길이 l<sub>dh</sub>는 표준갈고리 기본정착길이 l<sub>hb</sub>에 보정계수를 곱해 구한다. 최소 정착길이는 8d<sub>b</sub>, 150mm 이상이어야 한다.

; 표준갈고리 기본정착길이
:<math>l_{hb} = \frac{0.24\beta d_b f_y}{\lambda \sqrt{f_{ck}}}</math>
::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 l<sub>dh</sub> 구간에 3d<sub>b</sub> 이하 간격으로 띠철근 또는 스터럽으로 둘러싼 경우이면서, 띠철근 또는 스터럽이 갈고리 구부러진 부분을 2d<sub>b</sub> 거리 이내에서 둘러싸야 적용가능
** f<sub>y</sub> > 550MPa인 경우 0.8 계수 적용 불가
* <math>\frac{\text{소 요 } A_s}{\text{배 근 } A_s}</math>: 휨부재에 배치되는 철근이 구조적인 해석에 의해 필요한 소요 철근량보다 많은 경우 <math>\frac{\text{소 요 } A_s}{\text{배 근 } A_s}</math>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
* d<sub>b</sub> ≤ 35mm
* 경량 콘크리트에 적용 불가. 보통중량콘크리트에 적용
* 확대머리 순지압면적 A<sub>brg</sub> ≥ 4 × (철근 하나 단면적)
* 순피복두께 ≥ 2d<sub>b</sub>
* 철근 순간격 ≥ 4d<sub>b</sub>. 단, 상하기둥이 있는 보―기둥 접합부의 보 주철근인 경우 접합부 횡 보강철근이 0.3% 이상, 확대머리 뒷면이 횡보강철근 바깥면부터 50mm 이내에 있으면 철근 순간격 ≥ 2.5d<sub>b</sub>여도 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
** 12d<sub>b</sub>
** 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 ==
{{각주}}

== 참고 문헌 ==
* {{서적 인용|저자1=윤영수|제목=철근콘크리트 역학 및 설계|날짜=2013|출판사=씨아이알|isbn=978-89-97776-52-8|판=3|ref=harv}}
* {{서적 인용|저자1=이학민|제목=토목설계|날짜=2016-08-20|출판사=탑스팟|isbn=9791186814499|판=4|ref=harv}}



[[분류:철근 콘크리트 공학]]