건축 콘크리트 벽체와 계단 - 철근 콘크리트 구조 5

  (5) 벽체

- 벽체는 내력벽(수평, 수직의 힘을 받는 벽체)과 비 내력벽으로 구분한다.

- 내력벽은 수평 하중이나 수직 하중에 저항하도록 설계된 벽으로, 수평 하중을 저항하도록 설계된 벽을 전단벽이라고 한다. 전단벽은 벽체의 면에 평행하게 작용하는 수평 하중에 저항할 수 있도록 설계된 철근 콘크리트 벽체이다. 

- 내력벽은 전단벽을 포함한다. 골조 속에 배치한 전단벽은 내력벽이 아닌 순수하게 전단벽이라고 할 수 있다.

- 고층 건물에서는 바람으로 인한 하중이나 지진 하중과 같은 수평 하중의 영향이 매우 크다. 그래서 벽체의 일부를 전단벽으로 만들면 휨 강성이 커지므로 수평 하중을 지지하는데 효과적이며 경제적인 구조가 될 수 있다.

- 내력벽과 비 내력벽의 두께는 다르다. 비 내력벽은 건축물 전체 구조와 상관없이 벽체 자체의 하중만 견딜 수 있게 설계하면 된다.

- 전단벽이나 내력벽은 균열 등을 고려하여 두께를 결정해야 한다. 벽의 두께를 15cm 이상으로 해야 한다.

- 지하 1층은 벽 두께를 20cm 이상으로 해야 한다.

- 벽에는 Φ9mm, D10 이상의 철근을 주로 사용하며, 지름 6mm 이상의 용접 철망도 사용한다.

- 철근의 배근 방식은 격자형, 경사형, 가새형, 버팀대형 등이 있으나 격자형을 가장 많이 사용한다. 내진 설계를 한 벽에는 가새형으로 철근을 배근한다.

- 벽체의 최소 철근비는 수직 철근은 0.12%, 수평 철근은 0.2%이어야 한다.

 

  (6) 계단

- 철근 콘크리트 계단은 내구성이 있으며, 형태를 다양하게 만들 수 있다.

- 철근 콘크리트 계단은 경사진 슬래브의 형태로 만들어지며, 철근의 배근 방식도 슬래브와 같게 만든다.

- 슬래브의 지지 방식에 따라서 계단은 경사 보식, 경사 슬래브식, 캔틸레버 보식 계단으로 구분할 수 있다.

    1) 경사 보식 계단

- 경사 보식 계단은 배치되어 있는 보에 슬래브를 걸치는 형식이다.

- 보의 배치에 따라서 4방향 지지 형식, 3방향 지지 형식, 2방향 지지 형식의 슬래브로 분류한다.

- 경사보식 계단은 너비와 스팬이 큰 경우에 사용되는 형식이다.

- 계단 슬래브를 배근할 때는 계단을 직사각형 슬래브로 생각하고 단변 방향으로 주근을 배근하고, 장변 방향으로 부근을 배근한다.

    2) 경사 슬래브식 계단

- 경사 슬래브식 계단은 경사진 측면에 보를 설치하지 않을 때 사용한다.

- 종류는 2방향 지지 형식, 3방향 지지 형식의 직사각형 슬래브로 분류한다.

- 경사 슬래브식 계단은 길이에 제약이 있어서 수평 길이 6m 정도까지만 설치할 수 있다.

- 2방향 지지 경사 슬래브식 계단의 경우 배력근은 하중을 부담하지 않는다.

    3) 캔틸레버 보식 계단

- 캔틸레버 보식은 계단의 너비가 좁을 때 한 변에만 보를 두어 지지하는 형식이다.

- 너비 1.5m 정도의 계단에 이용한다.

- 주근은 배력근의 안쪽에 배치한다.

 

[ 철근 배근에서 콘크리트 타설까지의 과정 ]

1. 기둥 철근을 설치한다.

2. 기둥의 거푸집을 세워서 죈다.

3, 보 거푸집을 설치하고 서포트로 지지한다.

4. 벽은 한쪽만 조립하고 벽 배근을 하여 다른 한쪽 거푸집을 조립한다.

5. 바닥 거푸집을 깐다.

6. 거푸집 위에 보 철근을 조립한다.

7. 바닥에 철근을 배근한다.

8. 거푸집이 제대로 설치되었는지 확인하여 수정한다.

9. 측압에 견딜 수 있도록 거푸집을 잘 살펴 죈다.

10. 동바리에는 연결이 잘 되었는지 확인하고 가새를 설치한다. 

11. 펌프 배관을 설치하고 콘크리트를 타설 한다.

12. 콘크리트를 기둥, 벽, 슬래브의 순서대로 다져 넣는다.

 

[ 헌치 ]

- 철근 콘크리트 구조에서 보의 형태는 슬래브와 함께 T형 보의 형태로 취급한다.

- 슬래브에서 인장력을 받을 때는 직사각형보로 설계해야 한다.

- 철근 콘크리트 구조에서 스팬이 긴 경우에는 보의 단부에 휨 모멘트와 전단력이 커지기 때문에 보의 단부의 춤이나 너비를 넓게 만드는 것을 헌치라고 한다.

 

[ 굽힘 철근 ]

- 복근보가 단근보에 비해 내력이 우수하다. 또한 보에서 단부와 중앙부의 휨 모멘트 작용 방향이 다르기 때문에 중앙부의 하부 철근을 굽혀 올려서 상부의 철근으로 이용한다. 이 철근을 굽힘 철근이라고 한다.

- 휨 모멘트의 방향이 바뀌면서 모멘트가 거의 0이 되는 지점에서 굽혀 올린다. 이 부분은 경간의 1/4 지점이다.

- 굽히는 지점에는 이음을 두는 것이 좋다.

- 긴 경간의 보나 기둥의 철근을 조립할 때는 철근의 길이가 부재의 길이보다 짧기 때문에 철근을 이어야 한다.

- 시공 줄눈의 설치, 철근 지름이 변동이 있을 때에도 철근을 이어야 한다.

- 철근의 이음을 통해 힘의 전달이 연속적이고 응력이 집중되는 등 부작용이 생기지 않도록 주의해야 한다.

- 철근의 이음은 응력이 작은 곳에서 해야 안전하다.