철근을 이을 수 있는 여러가지 방법-1 (출처 : 건축구조 토질기초의 A to Z/기문당)

철근을 이을 수 있는 여러가지 방법-1 (출처 : 건축구조 토질기초의 A to Z/기문당)

 

콘크리트의 보강재인 철근은 그 생산과 운반의 제한성 때문에 정착길이로 공급되고 있다.

따라서, 실제 구조물에 배근시에는 이를 길이방향으로 연장시공해야 하므로 어떤 형태로든 이음이 필수적이다.

지금까지 철근의 이음은 겹침이음에 의해 거의 수행되었으나, 최근에는 가스압접, 나사식 이음, 충진이음, 단속 압착이음 등 구조적으로 우수한 방법이 다양하게 개발되어 있으므로 현장 실무자는 경제성과 시공성을 감안하여 적절한 공법을 선택해야 한다.


1. 겹침이음

1) 겹침이음의 개념

단순히 철근의 끝부분을 어느 길이 만큼 서로 겹치게 함으로써 주변 콘크리트와의 부착력에 의해 응력이 전달되도록 한 이음방법이다.

겹침이음의 개념

2)  겹침이음의 현장 품질관리시 주의사항

(1) 건축공사 표준시방서에는 D29이상의 철근에 대해서는 겹침이음을 금지하고 있으므로 이를 초과할 경우 가스압접 등의 다른 이음방법을 검토한다.

(2) 기존 허용응력설계에서는 겹침이음 길이가 25D, 40D로 일정하였으나, 강도설계법에서는 다소 복잡해졌으므로 설계도면에 명시된 것을 정확히 지킨다.

(3) 휨부재에서 철근간의 순간격이 겹침이음 길이의 1/5이하, 150mm이하인 경우에는 서로 접촉시키지 않아도 효과적으로 휨이 전달되는 것으로 본다.



2. 나사식 이음


1) 나시식 이음의 개념

나사식 이음은 아래 그림의 (a)와 같이 이형철근의 마디가 나사형태로 제작된 나사마디 철근을 이용하는 방법과 (b)와 같이 이형철근에 직접 나사를 가공하여 접합하는 방법으로 구분된다.

나사식 이음의 개념

나사마디 철근을 사용한 이음 방법에서는 먼저 철근 자체의 표면이 나사모양으로 제작되어 생산되어야 하는 데 생산되지 않으므로 별도의 가공절차를 가져야 한다.


나사마디 철근은 그 표면이 나사 형태로 마무리되어 있으므로 이음시에는 이 수나사에 맞는 즉, 내면이 나사 가공된 커플러를 회전시켜 체결 접합하는 방법이다.

따라서, 철근의 나사마디와 커플러의 나사 사이에 유격이 발생하며 이를 토크고정, 수지고정 및 압착고정 등 방식으로 고정한다.

나사가공에 의한 이음 방법은 이음할 철근의 양쪽 단부를 기계적인 방법으로 나사가공하여 수나사부를 만들고 이를 암나사가 가공된 커플러를 회전시켜 체결하는 것이다.

나사선을 가공하는 방법으로는

(1) 철근 단부를 부풀림 단조 후 가공하는 방법

(2) 철근의 단부를 축에 직각방향으로 단조가공하여 리브와 마디를 없앤후, 나사선을 가공하는 방법

(3) 단조가공 없이 그대로 경사진 나사를 가공하는 방법 등이 있다.



2) 나사식 이음 현장 품질관리시 주의사항


(1) (2) 의 방법에서는 나사선을 가공하기 전 철근 단부를 단조가공하기 때문에 본래 가지고 있는 금속 조직이 보다 더 치밀하게 되는 반면, 

 

(3)의 방법은 철근 단부에 별도의 선가공을 하지 않고 그대로 절삭가공(깍아내기 가공)하므로 조직의 연속성이 흐트러져 상대적으로 약해지기 때문에 인장실험시 이음부의 나사선이 으깨지면서 인발되는 현상이 나타나기도 한다.

이러한 현상이 철근의 최대강도 이후에 나타나면 구조체에 적용하는 데는 큰 무리가 없겠으나, 이에 훨씬 못미쳐서 나타나는 경우도 있으므로 현장 관리자는 이러한 사항을 체크해야 한다.

인장실험은 실제 현장에 반입된 것으로부터 시험체를 절취하여 수해해야 하며 또한 항상 감독자의 입회하에 수행하는 것이 바람직 하다.



3) 나사가공 이음의 국내 제품 현황

나사가공 이음의 국내 제품 현황