철근콘크리트 내진구조 시공 SMCS 17 14 05 :2018 서울시 전문 시방서

철근콘크리트 내진구조 시공 SMCS 17 14 05 :2018란?

SMCS 17 14 05 :2018은 서울시 건설 전문시방서 중 "철근콘크리트 내진구조 시공"에 관한 내용을 담고 있는 문서입니다. 이 시방서는 지진에 대한 저항성을 갖춘 건축물을 건설하기 위해 철근콘크리트 구조물의 설계, 시공, 검사, 관리 등에 필요한 상세한 기준과 지침을 제시합니다. 특히 내진 설계 기준, 철근 배근 및 콘크리트 타설 방법, 내진 성능 평가, 검사 및 관리 절차 등에 대한 구체적인 내용을 포함하고 있습니다.

철근콘크리트 내진구조 시공 SMCS 17 14 05 :2018 서울시 전문 시방서

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난간과 방호울타리(한계상태설계법) KCS 24 41 15 :2023 건설 표준시방서

교량공사 철근 한계상태설계법 표준 시방서, 일반사항 및 철근 시공 조립 배치 허용오차 등

 

1. 일반사항

1.1 적용범위

(1) 이 기준은 철근콘크리트 건축 구조물의 시공 시 내진구조로 하는 것이 필요한 때 특별히 고려하여 적용할 수 있는 철근, 콘크리트, 철근이음 및 정착, 접합부, 구조벽체와 연결보, 기둥, 슬래브, 기초 및 말뚝의 성능을 실현하기 위해 특히 필요한 사항 및 내진구조 시공에 관하여 적용한다.

1.2 참고 기준

1.2.1 관련 법규

건축물의 구조기준 등에 관한 규칙 제394호(국토교통부)

1.2.2 관련 기준

SMCS 10 10 10 공무행정요건

SMCS 14 20 10 일반콘크리트

SMCS 14 20 11 철근공사

KS F 2402 콘크리트의 슬럼프 시험 방법

KS F 2403 콘크리트의 강도 시험용 공시체 제작 방법

KS F 2405 콘크리트 압축강도 시험 방법

KS B 0839 철근 콘크리트용 이형 봉강 가스 압접부의 초음파 탐상 시험 방법 및 판정 기준

KS D 3504 철근 콘크리트용 봉강

KS D 3508 피복 아크 용접봉 심선재

KS D 3527 철근콘크리트용 재생 봉강

KS D 3552 철선

KS D 7017 용접 철망 및 철근 격자

철근콘크리트 배근상세 KSEA 551-09(한국건축구조기술사회)

1.3 용어의 정의

내용 없음

1.4 기호의 정의

bw∶복부폭 또는 원형단면의 지름(㎜)

d∶단면의 유효깊이(㎜)

db∶철근의 지름(㎜)

lo∶부재축을 따라 부재 접합면에서 횡방향 철근을 배치하여야 하는 최소 길이(㎜)

s∶구조부재의 축방향에 따라 측정한 횡방향 철근의 간격(㎜)

so∶횡방향 철근의 최대 간격(㎜)

Mc∶접합부에 연결된 기둥의 공칭휨강도에 상응하는 접합부면에서의 휨모멘트(고려되는 횡력 방향에의 계수축력에 따른 가장 낮은 휨강도가 되어야 함)

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1.5 대안제시

(1) 공법의 특성상, 연구 및 실험결과에 의하여 이 기준에 표시한 시공수준과 동등이상의 수준으로 인정받는 사항에 대하여는 관련 전문가의 자문을 받아 발주자의 승인을 득할 경우 설계변경 절차에 의하여 변경 시행할 수 있다.

1.6 제출물

1.6.1 제출물 일반사항

(1) 다음 사항은 SMCS 10 10 10에 따라 제출한다.

1.6.2 시공상세도면

(1) 시공자가 작성한 시공상세도면은 건축물의 구조기준 등에 관한 규칙 제394호에 따라 책임구조 기술자로 부터 구조안전의 확인을 받아야 하며, 시공상세도면은 아래의 내용을 포함하여야 한다.

① 지진력 저항시스템의 지정내용

② 지진력 저항시스템에 속하는 부재 및 접합부상세

③ 기둥, 전단벽체, 보, 슬래브, 기초 철근의 정착 및 이음상세, 겹침이음 길이 및 철근의 기계적 이음 이음과 용접이음 종류와 위치

④ 전이층 접합부상세 [내력벽체와 하중 전이 보(Transfer beam/girder), 기둥 등] 및 개구부 보강 상세

⑤ 기초 종류별 배근상세 [전면기초, 독립기초, 파일(Pile)기초]

⑥ 지하벽체 및 옹벽 배근상세

⑦ 자재의 규격 및 강도

⑧ 기타 시공상세도면의 표현방법은 철근콘크리트 배근상세를 따른다.

1.6.3 시공계획서

(1) 제작, 운반, 조립, 품질 및 시공관리 조직

① 공종별 공장의 품질관리책임자, 운반관리책임자, 조립전임기사 및 현장품질관리책임자를 포함한 공종별 전문 인력을 포함하여 작성하되, 공장과 현장으로 구분하여 조직하고 책임자를 지정하여야 한다.

(2) 공정계획

① 공정계획은 철근, 콘크리트, PC부재의 제작 및 출하공정, 운반공정, 현장의 작업공정 등의 공정과 전체 건축공사 공정과의 연계성을 고려하여 작성되어야 한다.

(3) 품질계획

① 품질검사 체크리스트

② 부재별 품질관리 기록대장(제품 출하 시 활용자료)

(4) 자재 운반계획

① 자재의 운반계획은 제조공장에서의 부재의 적재와 운반에 대한 세부사항, 운반차량의 형태, 현장에서의 부재취급과 조립, 현장 야적 등을 고려하여 현장조립순서에 적합하게 작성되어야 한다.

② 부재의 종류별로 운반차량의 종류, 운반용 받침대, 적재방법과 운반 시 유의사항이 명시되어야 한다.

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2. 자재

내용 없음

3. 시공

3.1 설계 및 시공 요구사항

3.1.1 지진력에 저항하는 부재의 콘크리트

(1) 콘크리트의 설계기준압축강도(fck)는 21 ㎫ 이상이어야 한다.

(2) 경량콘크리트의 설계기준압축강도는 35 ㎫을 초과하지 않아야 한다. 만약 실험에 의하여 경량콘크리트를 사용한 구조 부재가 같은 강도의 보통골재 콘크리트를 사용한 부재의 강도 및 인성 이상을 갖는 것이 확인된다면, 이보다 큰 압축강도를 사용할 수 있다.

3.1.2 지진력에 저항하는 부재의 철근

(1) 지진력에 의한 휨모멘트 및 축력을 받는 골조나 구조벽의 경계요소에 사용하는 보강철근(KS D 3504, 3552, 7017)은 다음 (2)항과 (3)항을 만족하여야 한다.

(2) 강재를 제작한 공장에서 계측한 실제 항복강도가 규정항복강도를 120 ㎫ 이상 초과하지 않아야 한다. 재시험에서는 이 값을 20 ㎫ 이상 초과하지 않아야 한다.

(3) 실제 항복강도에 대한 실제 극한 인장강도의 비가 1.25 이상이어야 한다.

(4) 지진력 저항구조로 설계된 전단벽체는 개구부의 위치와 크기를 표현한 입면도 및 개구부의 위치와 크기를 고려한 입면 배근도, 개구부 보강상세를 표현하여야 한다. 또한 개구부 위치와 크기 변경 시 반드시 구조기술사의 검토를 받아야 한다.

3.1.3 기계적 이음

(1) 이음 철근은 규정한 인장강도를 달성할 수 있어야 한다.

(2) 기계적 이음은 기둥이나 보의 단부로부터, 또는 비선형 횡변위의 결과로 철근의 항복이 일어날 수 있는 단면으로부터 부재 깊이의 두 배만큼 떨어진 거리 안에서는 사용할 수 없다.

3.1.4 용접이음

(1) 지진력에 저항하는 철근의 용접이음 기둥이나 보의 단부로부터 또는 철근 항복이 비선형 횡변위로 인하여 발생할 수 있는 단면으로부터 부재 깊이의 2배만큼 떨어진 거리 안에서는 사용할 수 없다.

(2) 요구되는 종방향 철근에 대한 스터럽, 띠철근, 삽입물 또는 이와 유사한 요소의 용접은 허용되지 않는다.

3.1.5 특수모멘트골조의 휨부재

(1) 적용범위

① 지진력을 받고, 주로 휨을 받도록 설계된 특수모멘트골조 부재에 적용하여야 한다.

② 이러한 골조 부재는 다음의 규정도 만족시켜야 한다.

가. 부재의 계수축력은 (Ag․fck/10)을 초과하지 않아야 한다.

나. 부재의 순경간이 유효 깊이의 4배 이상이어야 한다.

다. 깊이에 대한 폭의 비가 0.3 이상이어야 한다.

라. 부재의 폭은 250 ㎜ 이상이어야 하며, 휨부재 축방향과 직각으로 잰 지지부재의 폭에 받침부 양측면으로 휨부재 깊이의 3/4을 더한 값보다 작아야 한다.

(2) 축방향 철근

① 상단과 하단은 최소한 연속된 두개의 철근으로 보강하여야 한다.

② 접합면에서 정모멘트에 대한 강도는 부모멘트에 대한 강도의 1/2 이상이어야 한다. 또 부재의 어느 위치에서나 정 또는 부모멘트에 대한 강도는 부재 양단 접합면에서의 최대 휨강도의 1/4 이상이어야 한다.

③ 휨철근의 겹침이음은 이음길이 부분에 후프철근이나 나선철근이 배치되어 있는 경우에만 사용할 수 있다. 겹침이음 철근을 둘러싸는 횡방향 철근의 간격은 d/4 이하, 또한 100 ㎜ 이하이어야 한다. 겹침이음은 접합부의 내부, 접합면으로부터 부재 깊이의 1배 이내의 거리구간, 구조해석에서 골조의 비탄성 횡변위에 의한 휨 항복이 일어나는 곳에서는 사용할 수 없다.

(3) 횡방향 철근

① 골조부재의 다음 부분에는 후프철근을 배치하여야 한다.

가. 휨부재 양단의 받침부면에서 경간의 중앙방향으로 잰 휨부재 깊이의 2배 구간

나. 골조의 비탄성 횡변위로 인한 휨 항복이 일어날 수 있는 단면 좌우로 부재 깊이의 2배 이상의 거리 구간

② 첫 번째 후프철근은 지지부재의 면으로부터 50 ㎜ 이내에 위치하여야 한다. 후프철근의 최대 간격은 d/4, 축방향 철근의 최소 지름의 8배, 후프철근지름의 24배, 300 ㎜ 중 가장 작은 값을 초과하지 않아야 한다.

③ 후프철근이 필요한 곳에서 후프철근으로 감싸인 축방향 철근은 횡방향으로 지지되어야 한다.

④ 후프철근이 필요하지 않은 곳에서는 부재의 전 길이에 걸쳐서 d/2 이내의 간격으로 양단 내진 갈고리를 갖춘 스터럽을 배치하여야 한다.

⑤ 전단저항에 요구되는 스터럽이나 띠철근은 부재의 길이에 걸쳐 후프철근을 사용하여야 한다.

⑥ 휨부재의 후프철근은 2개의 철근으로 구성할 수 있다. 즉 양단에 내진갈고리를 갖는 스터럽과 연결철근으로 구성되는 폐쇄형 후프철근을 사용할 수 있다. 동일한 축방향 철근과 접속되는 연속 연결철근은 휨부재의 반대측면에 번갈아 가며 90° 갈고리를 두어야 한다. 연결철근으로 고정되는 축방향 철근이 휨부재의 한쪽면에서만 슬래브로 구속되어 있으면 연결철근의 90° 갈고리는 그 슬래브가 있는 곳에 위치시켜야 한다.

그림 3.1-1 겹친 갈고리의 예

3.1.6 휨과 축력을 받는 특수모멘트골조의 부재

(1) 축방향 철근

① 겹침이음은 부재의 중앙부에서 부재 길이 1/2구역 내에서만 할 수 있고 인장이음으로 설계해야 하며, 횡방향 철근으로 둘러싸야 한다.

(2) 횡방향 철근

① 횡방향 철근은 단일 후프철근, 또는 겹침 후프철근으로 이루어져야 한다. 이 때 후프철근과 같은 굵기와 간격으로 된 연결철근을 사용할 수 있다.

② 연결철근의 끝은 외곽의 축방향 철근에 고정되어야 한다. 연속 연결철근은 축방향 철근을 따라 끝이 교대로 배치되어야 한다.

③ 횡방향 철근으로 구속되지 않은 외부 콘크리트의 두께가 100 ㎜를 초과하면, 부가적으로 횡방향 철근을 300 ㎜를 넘지 않는 간격으로 배치하여야 한다. 이때의 콘크리트 피복두께는 100 ㎜를 초과할 수 없다.

그림 3.1-2 기둥에서의 횡방향 철근의 예

3.1.7 특수모멘트골조의 접합부

(1) 횡방향 철근

① 기둥의 접합부 4면에 보부재가 연결되어 각 부재 폭이 기둥폭의 3/4 이상일 때, 가장 깊이가 작은 부재의 깊이만큼 구간 내에서는 이 기준의 3.1.6 (1), (2)항에 규정된 철근량의 1/2 이상의 횡방향 철근만을 배치할 수 있다. 이들 위치에서는 횡방향 철근의 간격을 150 ㎜ 까지 증가시킬 수 있다.

② 기둥코어 외부 보의 종방향 철근이 그 접합부에 인입되는 다른 보에 의해 구속되어 있지 않을 때는 필요한 횡방향 철근을 접합부내에 배치하여야 한다.

(2) 인장철근의 정착길이

① 보통골재 콘크리트에서 90° 표준갈고리가 있는 철근의 정착길이 l dh는 D6에서 D35까지의 철근의 경우 8 d 이상, 150 ㎜ 이상이어야 한다.

② 경량콘크리트에서 90° 표준갈고리를 갖는 철근의 정착 길이는 10 db 이상, 190 ㎜ 이상, 또한 90° 갈고리는 기둥이나 경계부재의 횡구속된 콘크리트 내까지 연장하여야 한다.

(3) D6에서 D35까지의 철근에서 직선철근의 정착길이 l d는 철근 하부에 한 번에 친 콘크리트의 깊이가 300 ㎜를 초과하지 않을 경우에는 (1)에 규정된 길이의 2.5배 이상, 철근 하부에 한 번에 친 콘크리트의 깊이가 300 ㎜를 초과할 경우에는 (1)에 규정된 길이의 3.5배 이상으로 하여야 한다.

(4) 접합부에서 끝나는 직선철근은 기둥이나 경계부재의 횡구속된 심부를 완전히 가로질러야 한다. 횡구속된 심부에 걸쳐 있지 않은 부분의 매입정착 길이는 1.6배 만큼 증가시켜야 한다.

(5) 에폭시 도막 철근이 사용된 경우, (1)에서 (3) 까지 기술된 정착길이는 규정된 계수값을 곱하여야 한다.

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3.1.8 특수철근콘크리트 구조벽체와 연결보

(1) 적용범위

① 이 기준에서 규정된 요구사항은 지진력 저항시스템의 한 부분으로 역할을 하는 특수철근 콘크리트 구조벽체와 연결보에 적용한다.

(2) 철근

① 구조벽체의 철근비 ρv와 ρh는 0.0025 이상이어야 한다. 다만 설계전단력이 (√fck/12)Acv 이하이면, 구조벽체의 최소 철근은 최소철근비에 따라 감소되는 것을 허용할 수 있다. 구조벽체 각 방향의 철근간격은 450 ㎜ 이하이어야 하며, 전단보강을 위한 철근은 전단벽에 연속적으로 분산 배치하여야 한다.

② 벽체에 작용하는 면내 계수전단력이 (√fck/6)Acv를 초과하면 철근은 적어도 복배근으로 배치하여야 한다.

③ 구조벽체의 모든 연속철근의 이음과 정착은 인장을 받는 철근에 대한 규정을 따라야 한다.

(3) 연결보

① 연결보의 강성 또는 강도의 감소로 인해 구조물의 수직하중 전달 능력, 구조물로부터 거주자의 탈출, 구조물에 대한 비구조요소와 그 접합부의 일체성 등이 저해되지 않는다는 사실을 입증할 수 없으면, 형상비가 l n/h〈 2이고 계수전단력 Vu가 (√fck/3)Acp를 초과하는 연결보는 경간 중앙에 대칭의 대각선 다발철근으로 배근한다.

② 경간 중앙에 대해 대칭 형태인 대각 형태로 배치된 연결보는 다음을 만족시켜야 한다.

가. 대각선 다발철근은 최소한 4개의 철근으로 이루어져야 하며, 이 때 횡철근의 외단에서 외단까지의 거리는 보 면에 수직한 방향으로 bw/2 이상이어야 하고, 보 면내에서는 대각선 철근에 대한 수직방향으로 bw/5 이상이어야 한다.

나. 대각선 철근은 횡철근으로 감싸주어야 한다.

다. 대각선 철근은 벽체 안으로 인장에 대해 정착시켜야 한다.

그림 3.1-3 대각 배근된 연결보

3.1.9 기초

(1) 기초판, 전면기초 및 말뚝캡

① 지진하중에 저항하는 기둥과 구조벽체의 종방향 철근은 기초판, 전면기초 또는 말뚝캡까지 연장되어야 하며, 접합면에서 인장에 대하여 충분하게 정착되어야 한다.

② 기초에서 고정단으로 가정되어 설계된 기둥은 ①항을 따라야 한다. 표준갈고리가 필요하면, 휨모멘트에 저항하는 종방향 철근의 끝단이 기둥의 중심을 향하도록 하여 기초의 저면에서 90° 표준갈고리로 설치하여야 한다.

③ 기초의 연단부터 기초 깊이의 1/2 이내에 연단이 있는 특수철근콘크리트 구조벽체의 기둥 또는 경계요소는 기초의 상단 아래로 철근을 설치하여야 한다. 이 철근은 기초판, 전면기초 또는 말뚝캡의 깊이 또는 인장철근의 정착길이 중 작은값 이상의 거리까지 기초 속으로 연장시켜야 한다.

④ 특수철근콘크리트 구조벽체의 경계요소 또는 기둥에서 지진의 영향으로 들뜸 현상이 발생 하는 곳에서는, 설계하중에 저항할 수 있도록 휨철근이 기초, 전면기초, 말뚝캡의 상부에 배치되어야 한다.

(2) 지중보와 지면 슬래브

① 말뚝캡 또는 기초사이를 수평 연결재로서 거동하도록 설계되는 지중보는 연속적인 종방향 철근을 확보하여야 한다. 이 철근은 지지기둥 내에, 또는 통과하여 정착길이가 확보되어야 하며, 모든 불연속에서 말뚝캡 또는 기초 내에 정착되어야 한다.

② 말뚝캡 또는 기초사이를 수평 연결재로서 거동하도록 설계되는 지중보의 최소 단면 치수는 연결된 기둥의 순 경간을 20으로 나눈 값 이상이어야 하나, 450 ㎜ 보다 클 필요는 없다. 폐쇄형 띠철근의 간격은 단면 중 작은 치수의 절반 이하, 또한 300 ㎜ 이하이어야 한다.

(3) 말뚝, 피어 및 케이슨

① 내진설계 된 구조물을 지지하는 콘크리트 말뚝, 피어 및 케이슨에 적용한다.

② 인장력에 저항하는 말뚝, 피어 및 케이슨은 설계 인장력을 저항하는 전 구간에 걸쳐 연속적인 종방향 철근을 확보하여야 한다. 종방향 철근은 말뚝캡 내부의 인장력을 지지 구조 부재에 전달하도록 한다.

③ 지진에 의하여 발생된 인장력이 말뚝캡 또는 전면기초와 프리캐스트 말뚝사이에서 말뚝의 상단에 설치된 보강근에 의해 전달되는 경우에, 그라우트 시스템은 최소한 철근항복강도의 125% 까지 도달할 수 있도록 한다.

④ 말뚝, 피어 및 케이슨은 아래의 가.항과 나.항의 위치에서 철근을 배치하여야 한다.

가. 단면 길이의 최소 5배 그러나 말뚝캡의 저면으로부터 2 m 이상의 길이에 해당하는 부재의 상부

나. 횡지지를 제공할 수 없는 토질 또는 공중과 수중에 노출된 말뚝의 구속되지 않은 전 길이에 가.항에서 요구하는 길이를 더한 길이 부분

⑤ 항타 말뚝을 통합한 말뚝캡은 항타 말뚝을 단주로 가정할 때의 압축강도에 저항하도록 하고, 횡력을 제공할 수 없는 토질, 또는 공기와 수중에 노출된 말뚝의 구간에 대하여 항타 말뚝의 세장비 효과를 고려한다.

3.1.10 중간모멘트 골조

(1) 보

① 부재 양단의 경우 받침부면에서 부재 중앙으로 부재 깊이의 2배에 해당하는 구간에 스터럽을 배치하여야 한다.

② 첫 번째 스터럽은 받침부면으로부터 50 ㎜ 이내의 구간에 배치하여야 하며, 스터럽의 최대 간격은 다음 값 중 최소값 이하로 하여야 한다.

가. d/4 나. 감싸고 있는 종방향 철근 최소 지름의 8배

다. 스터럽 지름의 24배 라. 300 ㎜

③ 스터럽은 부재 전 길이에 걸쳐서 d/2 이하의 간격으로 배치하여야 하며, 다음 상세 규정도 만족시켜야 한다.

④ 접합부는 보, 기둥과 같은 주요골조 부재의 접합부에서 연속철근의 이음과 접합부에서 끝나는 철근의 정착을 위해 둘레 보강이 마련되어야 한다. 둘레 보강은 외부 콘크리트나 내부 폐쇄 띠철근, 나선철근 또는 스터럽으로 구성되어야 한다.

그림 3.1-4 보 스터럽의 배치방법

(2) 기둥

① 띠철근의 최대 간격은 접합면으로부터 길이 lo 구간에 걸쳐서 so를 초과하지 않아야 한다.

② 길이 lo는 다음 값 중 가장 큰 값 이상으로 하여야 한다.

가. 부재의 깊이의 1/6 나. 부재 단면의 최대 치수

다. 450 ㎜

③ 간격 so는 다음 값 중 최소값 이하로 하여야 한다.

가. 감싸고 있는 종방향 철근의 최소 지름의 8배

나. 띠철근 지름의 24배

다. 골조부재 단면의 최소 치수의 1/2

라. 300 ㎜

④ 첫 번째 띠철근은 접합면으로부터 거리 so/2 이내에 있어야 한다.

⑤ 띠철근은 전 구간에서 so의 2배를 초과하지 않는 간격으로 배치하여야 하며, 그림 3.1-5의 상세규정도 만족시켜야 한다.

그림 3.1-5 기둥의 띠철근 배치방법

(3) 보가 없는 2방향 슬래브

① 철근의 배근순서를 시공상세도에 표현하고, 철근의 높이 및 위치가 유지될 수 있도록 Bar support 방법을 제시하여야 한다.

② 슬래브 휨모멘트 Ms에 저항할 모든 철근은 주열대 내에 배치되어야 한다.

③ 휨모멘트 Ms의 일부는 유효폭 내에 배치된 철근에 의해 저항되어야 한다.

④ 받침부에서 주열대 내에 배치된 철근의 1/2 이상은 슬래브의 유효폭 내에 배치되어야 한다.

그림 3.1-6 슬래브에서 철근의 위치

⑤ 주열대 내의 받침부의 상부 철근의 1/4 이상은 전체 경간에 걸쳐서 연속되어야 한다.

⑥ 주열대 내의 하부 연속철근은 주열대 내의 받침부의 상부 철근의 1/3 이상으로 하여야 한다.

⑦ 경간 중앙부에서의 하부 철근의 1/2 이상은 연속되어야 한다.

⑧ 슬래브의 불연속단의 받침부에서 상부 및 하부 철근은 받침면에서 충분히 정착되어 있어야 한다.

그림 3.1-7 슬래브의 불연속단의 받침부 철근 정착

자료출처 :국가건설기준센터(KCSC)

 

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