철근의 이음 및 정착 (1) (출처 : 건축시공학 /한솔아카데미)

철근의 이음 및 정착 (1)  (출처 : 건축시공학 /한솔아카데미)

 

1. 철근의 이음

철근은 콘크리트와 일체가 되어 구조의 뼈대 역할을 하게 되므로 철근의 끊어짐이 없이 연결되어 있는 상태가 구조안전성 측면에서 가장 좋음.

그러나, 철근은 생산 운반 시공의 편의상 적정한 크기로 절단하여 운반 조립되므로 이음이 발생함.

철근의 이음 부위는 구조적으로 취약하므로 이음 위치 결정과 이음 방법 선택은 매우 중요함.

철근의 이음시 다음과 같은 사항에 유의함

- 이음의 위치는 응력이 큰 곳을 피하고 엇갈리게 잇는다.

- 동일한 곳에 철근 수의 반 이상을 이어서는 안됨.

- 주근의 이음은 인장력이 가장 작은 곳에 두어야 함.

- 지름이 다른 주근을 잇는 경우에는 작은 죽근의 지름을 기준으로 함.



2. 철근 이음의 종류

철근의 이음 방법은 겹침이음, 용접이음, 기계식 이음 등이 있음. 겹침이음은 D25이하의 철근에 사용되며, 그 이상의 것은 용접이음이나 기계식이음을 사용함.

 

1) 겹침이음

철근의 단부를 겹치는 방법으로 응력은 주변 콘크리트와의 마찰력에 의해서 발생하며, 파단 시는 주변의 콘크리트에서 철근이 미끄러지는 현상에 발생함.

겹침이음의 강도는 주변 콘크리트의 성질에 크게 영향을 받으므로, 콘크리트의 품질관리가 매우 중요함.

이음길이는 갈고리 중심간 길이이며, 이음부는 18번에서 20번(#18~20) 철선으로 2개소 이상 묶는다. D29이상의 철근은 겹침이음을 하지 않음.


2) 기계식 이음 

(1) 나사식 이음

이형철근의 마디가 나사형태로 제작된 나사 마디 철근을 사용하는 방법과 이형철근에 직접 나사를 가공하여 접합하는 방법을 구분됨.

나사 마디 철근을 사용한 이음 방법에서는 그 표면이 나사형태로 마무리되어 있으므로 이음시 내부면이 나사 가공된 커플러를 회전시켜 체결 접합함.

나사 가공에 의한 이음방법은 연결할 철근의 양쪽 단부를 나사 가공하여 수 나사부를 만들고, 암 나사 가공된 커플러를 회전시켜 체결함.

나사식 이음

(2) 슬리브 압착이음

원형 슬리브내에 이형철근을 삽입하고 이 강관을 상온에서 압착 가공함으로써 이형철근의 마디와 밀착되게 하는 방법으로 

 

힘의 전달이 이형철근의 마디와 강관의 맞물림 작용으로 이루어지는 방법임.

슬리브 압착이음

 

(3) 슬리브 충전이음

이음용 슬리브와 철근 사이에 고강도 무 수축성 모르타를 충전하여 철근을 잇는 방법임.

이 방법은 신축이 없으므로 프리캐스트 콘크리트 부재 철근의 접합에 사용됨.

슬리브 충전이음

 

3) 용접이음

철근의 용접이음은 철근을 녹여 접합하는 방법임.

용접이음의 모양

(1) 아크 용접(Arc Welding)

용접봉과 철근에 전류를 통하게 하여 용접봉의 끝부분을 녹여 철근에 용착함.


(2) 플러시 버트 용접(Flush Butt Welding)

전류를 통한 철근을 강압하여 맞댐면의 전기저항에 의하여 접촉부가 적열되고 용융상태로 되어 용접됨.


(3) 가스압접

산소 아세틸렌 가스 등을 이용하여 철근을 가열하면서 압력을 가함으로써 철근의 접촉부가 부풀어 올라 철근이 접합되는 일체식 이음임.

모재와 동등한 기계적 강도를 가지며 조직과 성분의 변화가 적고 접합강도가 큰 접합방식임.

겹침이음이 아니므로 콘크리트를 부어넣기가 용이함.

가스압접

 

(4) Cad 용접

철근에 슬리브를 끼워 연결하고 철근과 슬리브 사이의 공간에 순간 폭발을 발생시켜 합금을 녹여 흘러 보내 충전하여 잇는 방법임.

기후의 영향을 적게 받으며 용접이음에 걸리는 시간이 짧으나 잇는 철근의 간격이 다른 경우 사용할 수 없음.

Cad 용접

 

(5) G-loc Splice

G-loc sleeve와 Reducer insert를 이용하여 철근을 이음 하는 것으로 철근의 규격이 서로 다른 경우에도 사용이 가능함.

 

 

G-loc splice

3. 이음 위치

철근콘크리트 부재나 부위에 따라 철근을 이을수 있는 위치는 다음과 같음


1) 기둥

기둥은 중앙 부위가 휨 응력이 작으므르 그림의 빗금 친 부분에서 잇는다.

기둥의 이음위치

2) 보

보의 경우, 단부에서는 상부가 인장력을 부담하고 경간의 중앙부분에서는 인장력을 하부가 부담하므로, 상부주근의 경우는 보의 중앙부분에서 하부주근의 경우는 보의 단부에서 잇는다.


(1) 일반보

일반보의 이음위치

(2) 수압을 받지 않는 지중보 (자중>수압)

수압을 받지 않는 지중보의 이음위치

(3) 수압을 받는 지중보 (지중 < 수압)

수압을 받는 지중보의 이음위치