수직철근은 안쪽이고 수평철근은 바깥쪽으로

수직철근은 안쪽이고 수평철근은 바깥쪽으로  

내진설계이야기입니다.
제가 알기로는 전단벽식 아파트의 벽체배근은 수직철근이 안쪽이고 수평철근이 바깥쪽으로 배근되는 것으로 알고 있습니다.

벽체의 배근 방식은 기본적으로 기둥의 배근방식과 동일합니다.
축력이 휨모멘트보다 지배적인 기둥의 경우를 생각해보시면,
수직방향으로 배근되는 주근의 안쪽에 위치하고 후프라고 하는 감아주는 철근이 바깥쪽에 위치합니다. 후프의 역할을 아시겠지만 주근의 좌굴방지, 내부 콘크리트의 구속력(confinement) 강화 등이 있습니다. 후프철근이 띠철근형태이냐 나선철근 형태이냐에 따라서도 철근콘크리트 설계에서도 방법이 차이가 나고 계수들 또한 다르게 지정되어 있지요.

벽체 또한 기둥의 역할과 동일합니다. 벽체 배근도 수평근이 바깥쪽으로 배근되고 축력에 저항하는 수직철근이 안쪽으로 배근되게 됩니다. 당연히 수평근은 기둥에서의 후프역활을 한다고 말할 수 있습니다.

지진이 발생하였을 때 가장 중요한 부재는 기둥과 벽체와 같은 수직저항 부재입니다. 보와 슬래브와 같은 휨저항 부재는 횡력에 대해서는 전달하는 역할을 하고 결국은 횡저항은 기둥과 벽체와 같은 수직저항 부재가 맡게 됩니다. 보와 슬래브에서 전달되는 횡하중과 중력방향 하중에 대한 하중의 전달은 전적으로 수직방향으로 배근되는 철근의 역할이며, 후프와 같은 수평방향 철근은 수직방향 철근과 콘크리트가 제 역할을 할 수 있도록 보조하는 역할이지요. 과도한 축력으로 인한  수직방향 철근이 좌굴을 한다던지 이로 인하여 내부 콘크리트가 터져버린다면 횡저항에 가장 중요한 전단에 대한 저항력이 급속도로 약화되겠지요.

말씀하신 부재의 연성거동 확보도 마찬가지입니다. 콘크리트의 파괴와 주철근의 좌굴 등은 부재와 시스템을 취성적 거동을 유도하는 근본적인 원인이지요. 이러한 취성적 거동을 방지하는 것이 연성거동을 확보할 수 있는 중요한 이유입니다. 연성거동이 내진설계에 적합하다는 것은 더 이상 설명드리지 않아도 되겠지요.

참고적으로 지하외벽의 벽체는 반대입니다. 기본적으로 휨에 대한 설계를 하고, 슬래브와 같은 배근원리가 적용됩니다. 슬래브의 경우에는 수직방향 철근이 주근이 바깥쪽으로 배근되어야 주근사이의 거리가 멀어지고 춤이 길어지는 효과로 인하여 휨모멘트에 대한 저항력이 커지게 되지요. 이러한 이유로 수직방향 철근이 바깥에 배근되고 수평방향 철근은 안쪽으로 배근됩니다. 

[출처] 수직철근은 안쪽이고 수평철근은 바깥쪽으로 |작성자 gaudi99