철근의 결속
1.결속의 정의
철근의 결속이란 배치된 철근이 움직이지 않도록 묶어서 고정시키는 것을 말한다.
철근의 결속은 직경 0.9mm(#20번선) 굵기의 전용철선으로 이음부 및 철근이 교차되는
곳을 묶는 것이 일반적이나 더 굵은 철선 또는 클립등을 사용할 수도 있다.
결속력(철근을 고정하는 힘)은 결속철선의 굵기 및 단위당(m 또는 ㎡) 결속량(결속횟수)에 비례한다.
직경이 굵은 철근은 철근의 굵기에 따라 여러가닥의 철선으로 묶거나 기준철선보다 더 굵은 철선으로
묶는 것이 바른 결속 방법이다.
우리나라의 경우 결속기(현장속어는 깔쿠리 또는 갈꾸리)를 사용함으로써 1가닥의 철선을 구부려
2선으로 묶는 방법이 일반적이지만 다른 나라에서는 펜치(penchi), 니퍼(nipper),
rebar tier(결속기와 같은 모양이나 매듭지어진 1선의 철선을 묶는 용도로 쓰임,우측 사진),
전동결속기 등을 사용하여 1선으로 묶는 것이 일반적이다. 물론 부재에 따라 2~3 가닥의
철선을 사용하기도 한다.
각종 결속방법 rebar tier ,니퍼,결속철선,전동결속기
2.결속철선의 기능
철근에 묶여진 결속철선이 구조부재의 강도 혹은 하중 지지능력을 증가시키거나 감소시키는 등의
능력을 가지고 있을까?
“아니오”가 맞는 답이다.
인장, 압축, 전단.휨.비틀림, 기타 등등, 구조부재에 작용하는 모든 하중에 대하여 결속철선 자체가
직접적으로 구조부재의 강도 혹은 하중 지지능력을 증가시키거나 감소케 하지는 아니 한다.
그렇다면 철근을 결속하는 이유는 무엇일까?
구조설계에서 부재에 작용하는 하중의 지지는 철근이 설계도에 정해진 바른 위치에 고정되어 있음을
전제하고 있다.
때문에 철근을 결속하는 이유는 배치된 철근을 설계도상의 바른 위치에 고정하기 위함이고 나아가
콘크리트 타설 중 배치된 철근이 움직이지 않도록 하기 위한 것이다.
결론적으로 결속철선은 직접적으로 부재의 강도 또는 하중지지능력을 증가시키는 효과는 없지만
철근의 고정을 통하여 간접적으로 부재의 강도 또는 하중지지능력에 영향을 끼친다고 볼 수는 있겠다,
이런 관점에서 보면 과도한 철근의 결속은 자원의 낭비만 초래할 뿐 실익은 없다.
3.결속량(결속 횟수)
철근은 어느 정도 결속하여야 할까?
답은 배치된 철근이 본래의 위치에서 이탈하지 아니 할 정도면 충분하다.
각종 시방서에 의하면 철근이 교차된 모든 곳을 결속하게 되어 있으나 그 취지 및 본질은
배근된 철근이 콘크리트 타설 중 본래의 위치에서 이탈하지 않도록 하기 위한 것이다.
따라서 조밀한 간격으로 배근된 부재에서 한 곳의 교차점을 띄어 묶었다고 할지라도 철근이
본래의 위치에서 이탈하지 않도록 고정되었다면 본래의 취지에 어긋난다고 할 수 없다.
콘크리트 타설 과정에서 배치된 철근이 배근된 위치에서 이탈하는 요소는 콘크리트 타설중의
작업하중과 콘크리트의 낙하로 인한 낙하하중 그리고 진동기의 사용으로 인한 진동하중 등이 있다.
철근의 결속은 위 각 요소들을 감안하여 적절한 결속방법 및 결속량을 결정하여야 한다.
가.기둥 및 벽체철근의 경우
부재의 특성상 기둥의 띠철근이나 벽체의 수평철근은 직접적이면서 가장 큰 낙하하중을 받으며,
콘크리트의 재료분리 현상을 보완하기 위해 진동기의 사용이 많고, 특히 벽체의 경우는
콘크리트의 흐름현상으로 인하여 배근된 위치에서 이탈되기 쉽다.
따라서 기둥이나 벽체철근은 2~3가닥의 철선으로 철근의 이음부 및 교차된 지점 모두를
결속하여야 한다.
2가닥으로 묶는 방법에는 2가닥의 철선을 구부려 겹치지 않고 묶는 방법(2가닥 2선 묶기)은 물론이고
1가닥의 철선을 구부려 겹쳐서 2선으로 묶는 방법(1가닥 2선 묶기)도 포함된다
기둥 또는 벽체 철근이 조밀하게 배치되어 단위당 결속량이 많고 안정적인 콘크리트 타설방법이
확보되어 철근의 이탈이 없을 것이라고 확신할 경우 결속량을 줄여도 괜찮을 것이다.
나. 접합부 및 보 철근의 경우
접합부 및 보철근은 비교적 작은 낙하하중을 받으나 부재의 특성상 철근이 밀집되어 있음으로 인하여
진동기의 사용이 많고, 진동기와 철근의 직접적인 접촉이 빈번한 곳이다.
특히 보의 경우는 콘크리트의 흐름현상으로 인하여 배치된 철근이 본래의 위치에서 이탈되기 쉬우므로
2~3가닥의 철선으로 철근의 이음부 및 교차점 모두를 결속하여야 한다.
다.슬래브의 경우
슬래브는 철근이 본래의 위치에서 이탈할 가능성이 덜한 부재이다.
배근된 철근의 굵기가 작을 경우 1가닥의 철선으로 1선 묶기도 가능하며, 이 경우 철근이 교차된
모든 곳을 묶어야 한다.
1가닥의 철선을 구부려 겹쳐서 2선으로 묶을 경우는 한 곳의 교차점을 띄어 묶어도 1선 묶기로
모든 교차점을 묶은 것과 동일한 효과가 있다.
조밀한 간격을 가진 철근을 2선으로 묶을 경우 1m당 4개소의 교차점만 결속하여도 철근의 이탈
현상은 발생하지 아니 한다.
다만 배근 간격이 넓을 경우, 예를 들어 300mm×300mm의 간격을 가진 철근은 단위당 결속량이
적기 때문에 교차된 모든 곳을 묶어야 하며,연속되지 아니한 철근의 단부 및
연속되지 아니한 짧은 철근도 교차된 모든 곳을 묶어야만 본래의 위치에서 이탈되지 아니한다.