배력철근과 온도철근의 정의 및 비교

 

1. 온도철근 (Temperature Reinforcement)

 

(1) 정의

온도철근은 콘크리트가 양생 및 사용 중에 겪는 온도 변화와 건조수축으로 인한 체적 변화에서 발생하는 인장 응력을 제어하고, 표면 균열을 방지하기 위해 주철근과 직각 방향으로 배치하는 철근이다. 주로 구조적 강도를 보완하는 목적보다는 내구성 및 균열 제어 기능이 중심이다.

 

(2) 설치 목적

온도 변화에 따른 수축·팽창 응력을 흡수하여 균열 발생 억제

건조 수축 시 발생하는 표면 인장응력을 분산시켜 장기적인 내구성 확보

외기에 노출되는 슬래브·옹벽·데크 등에서 균열 간격과 폭을 제한

균열 발생 시 철근이 균열부를 가로질러 인장력을 전달함으로써 균열 진행 억제

 

(3) 설계·배근 기준

국내 KDS 14 20 20에 따른 최소철근비 0.0018 이상 적용

배근 간격은 일반적으로 200~300mm 이하, 구조물의 피복두께 및 시공성 고려

위치: 균열이 예상되는 표면 피복에 인접 배근하며, 온도변화가 큰 외부 노출면 위주로 시공

부재 형상·두께·노출 조건에 따라 설계 시 검토

 

2. 배력철근 (Distribution Reinforcement)

 

(1) 정의

배력철근은 슬래브, 옹벽, 바닥판, 교량 바닥판 등 얇고 넓은 철근콘크리트 부재에서 주철근과 직각 방향으로 배치되는 보조 철근이다. 주철근이 설계하중의 주방향 휨을 담당한다면, 배력철근은 보조 방향의 하중 분산, 구조적 안정성 확보, 시공 중 철근 위치 고정 및 거푸집 변형 방지 등 부수적인 기능을 수행한다. 특히 2방향 슬래브의 경우 하중이 양방향으로 분산되므로 배력철근의 역할이 중요하다.

 

(2) 설치 목적

슬래브와 바닥판의 이차 방향 휨 응력 분산 및 국부하중에 대한 보조 저항력 확보

거푸집 상에서 주철근 간격 유지 및 안정화, 시공 중 변형 방지

기둥·벽체 접합부 인근에서 발생하는 펀칭 전단 저항 보완

하중이 불균등하게 작용할 때 응력을 균등하게 전달하여 변형·균열을 최소화

 

(3) 설계·배근 기준

주철근 단면적의 약 1/5~1/3 범위로 배근

배근 간격은 일반적으로 200~300mm 이하로 제한

위치: 상부근에서는 주철근 위에, 하부근에서는 주철근 아래 배치하여 교차 결속

KDS 14 20 20 및 ACI 318의 배근 규정을 준수하며, 하중조건·시공환경에 따라 보강

 

3. 주요 차이점 비교

 

 

 

구분	온도철근	배력철근
목적	온도·건조수축 균열 방지	구조적 하중 분산, 시공 안정성
적용	1방향 Slab	2방향 Slab
주요 기능	균열 간격·폭 제한, 내구성 확보	하중 분산, 펀칭 전단 보완
설계 기준	최소철근비 규정(0.0018 이상)	주철근의 1/5~1/3
위치	균열 예상 표면 피복 인근	상·하부 주철근 위·아래
배근 방향	주철근 직각	주철근 직각
변장비	(λ= ly / lx > 2)	(λ= ly / lx ≤ 2)
구조 강도 영향	거의 없음	있음

 

 

4. 결론

배력철근은 구조적 보조 역할이 중심이며, 온도철근은 비구조적 균열 제어가 목적이다. 그러나 슬래브와 같은 얇고 넓은 부재에서는 두 역할이 일부 중복되기도 한다. 설계 시 하중 조건, 부재 형상, 환경 요인을 종합적으로 고려하고, 규정된 철근비와 간격을 준수하며 배근하는 것이 중요하다. 시공 단계에서는 배근 위치 정확도, 피복두께 확보, 결속 품질 등이 성능 발현의 핵심이다.