무근콘크리트 타설시 무근두께에 따른 와이어메쉬 선택에 대해 문의 드립니다.
본 사이트 게시글과 그에 따른 답변 중 일반적으로 사용하는 와이어메쉬 #8-150x150의 규격은 100mm 두께의 무근용이며, 콘크리트가 균열이 발생하지 않기 위한 "최소 철근비는 콘크리트 단면적의 1%로, 200mm의 무근이라면, #2-100x100을 사용하여야 한다." 라는 글을 보았습니다.
하지만 아무리 계산해보아도 무근 200mm일때 와이어메쉬 #2-100x100 설치로는 단면적의 1%가 안되더군요.
계산 근거를 그림으로 첨부하오니, 제 계산법에 어떠한 오류가 있는 것인지 알려주시면 감사하겠습니다.
그리고 알려주신 계산법으로 무근 150mm의 경우는 몇호의 와이어메쉬를 적용해야 하는지 알려주시면 감사하겠습니다.
앞선 질문답변 글을 검색해 보니.. 제가 글을 생략해서 답변을 드렸었습니다. ㅠ
1%는 "철근콘크리트"이기 위한 최소철근비이며, 하중을 받는 슬라브 위에 올라가는 무근콘크리트의 경우 "균열을 막기 위한" 목적이므로, (슬라브 강도에 따라 별도로 계산되어야 하나) 최소철근비의 약 30% 정도입니다.
50mm 두께의 무근이라면,
단위길이당 면적이 1,000 x 50 = 50,000 ㎟ , 이 면적의 0.3% = 150 ㎟
#8, 150x150 의 단위 길이당 단면적 = 2 x 2 x 3.14 x 6.7 개 x 2 = 168.3 ㎟
200mm 무근 이라면,
단위길이당 면적이 1,000 x 200 = 200,000 ㎟ , 이 면적의 0.3% = 600 ㎟
#2, 100x100 의 단위 길이당 단면적 = 3.5 x 3.5 x 3.14 x 10 개 x 2 = 769 ㎟
정도입니다.
아울러 이에 더해서 최소 피복두께 50mm 와 3미터 이내의 신축줄눈(유도균열 줄눈)이 잘 지켜져서 시공되어야 합니다.
그리고, 어떤 이유로 200mm 두께의 무근콘크리트가 필요한지는 모르겠으나, 너무 과한 두께입니다. (물론 용도를 알 수 없기에.. 그냥 일반적 용도로 추정하였습니다.) 이 부분은 구조기술사와 상의를 해보시는 것이 좋겠습니다만, 두께를 줄이고, 철근의 양을 늘리는 것이 더 나은 방법일 수도 있습니다.
<3.5 x 3.5 x 3.14 x 10 개 x 2 = 769 ㎟>에서 "x 2"를 해주는 이유는 무엇인가요?
해외 자료는 Slab on grade 와 관련된 철근량은 있으나, 우리나라 처럼 슬라브 위에 올라가는 무근콘트리트의 문화는 없어서요.
그래서 최소철근비에서 최소한의 값을 유추한 것입니다.
해외 자료는 아래 정도 입니다.
http://resources.crsi.org/index.cfm/_api/render/file/?method=inline&fileID=29DEB831-DE7E-5203-850E51C60C95707B
https://www.forconstructionpros.com/concrete/equipment-products/rebar-accessories-equipment/article/10116892/how-to-reinforce-concrete-slab-on-ground-to-control-cracking
https://www.nrcs.usda.gov/wps/PA_NRCSConsumption/download?cid=nrcseprd1448251&ext=pdf
잠깐 든 생각인데 200mm 무근의경우 상기 계산식중
단위길이당 면적을 1,000 x 200 = 200,000 ㎟으로 잡았기 때문에
#2, 100x100 의 단위 길이당 단면적 = 3.5 x 3.5 x 3.14 x 10 개 x 2가 아니고
단위 길이당 단면적 = 3.5 x 3.5 x 3.14 x 11 개가 아닐런지요?(가로방향 와이어 10개, 세로방향 1개)
다만 단면적에 대한 최소 철근비는 이런 식으로 계산을 하더라고요. 그래서 그냥 관습적으로 계산방식을 따라한 결과입니다.
다시 말하면, 단면을 계속 잘라 나가면 가로 방향의 철근이 단면에 나타날때는 철근비가 높아지는데,
이때의 철근비를 평균한다는 개념입니다.
어떻게 설명을 해야 하나 고민을 하다가 그냥 적었는데.. 정확한 표현이세요.
감사합니다.
표면적과도 관계가 있긴 합니다.
다만 그 표면적이 결국 단면적과 비례관계라서요. 같은 단면적이라면 균열에 대응하는 힘도 같습니다.
콘크리트에 들어가는 철근도 철근의 지름이 달라져도 단면적만 맞추면 강도가 같은 것과 같습니다.