설계기준
철근 이음길이(겹침이음) 기준과 계산 방법
철근은 공장에서 나올 때 길이가 정해져 있습니다. 부재가 그보다 길면 어딘가에서 이어야 하는데, 이때 필요한 겹침 길이가 이음길이입니다.
정착길이와 헷갈리기 쉽지만 둘은 다른 값입니다. 정착길이는 철근 하나가 콘크리트에 묻히는 길이이고, 이음길이는 철근 두 개가 서로 힘을 넘겨주는 길이입니다. 정착길이를 그대로 이음길이로 쓰면 부족해지는 경우가 생깁니다.
이음의 세 가지 방법
| 방법 | 개요 | 쓰는 상황 |
|---|---|---|
| 겹침이음 | 두 철근을 나란히 겹쳐 콘크리트를 통해 힘을 전달 | 가장 일반적. D35 이하 |
| 기계적 이음 | 커플러로 두 철근을 물리적으로 연결 | 굵은 철근, 공간 부족, 배근 과밀 |
| 용접 이음 | 철근을 용접으로 접합 | 특수한 경우. 용접성 확인 필수 |
이 글은 겹침이음을 다룹니다. 실무에서 가장 많이 쓰고, 계산이 필요한 것도 이쪽입니다.
인장 겹침이음 — A급과 B급
인장 겹침이음은 정착길이 l_d에 등급별 계수를 곱해 구합니다.
A급 이음: l_s = 1.0 × l_d
B급 이음: l_s = 1.3 × l_d
두 경우 모두 l_s ≥ 300mm여기서 l_d는 보정계수까지 적용한 정착길이입니다. 기본정착길이 l_db가 아닙니다.
계산 방법은 정착길이 글에 정리해 두었습니다.
A급 판정 조건
아래 두 조건을 모두 만족해야 A급입니다. 하나라도 어긋나면 B급입니다.
| 조건 | 내용 |
|---|---|
| ① 철근량 여유 | 배치된 철근량이 소요 철근량의 2배 이상 |
| ② 이음 분산 | 소요 겹침이음길이 내에서 겹침이음된 철근량이 전체의 1/2 이하 |
말을 바꾸면, 철근을 넉넉히 넣었고 이음을 한곳에 몰지 않았을 때만 짧은 A급을 쓸 수 있다는 뜻입니다. 둘 다 이음부의 부담을 줄이는 조건입니다.
실무에서는 대부분 B급이 나옵니다. 애매하면 B급으로 잡는 편이 안전합니다.
계산해 보기
예제 1 — D22 인장 겹침이음
조건: D22, SD400, f_ck = 24MPa, 보통중량 콘크리트, 도막 없음, 하부철근
① 정착길이 계산
l_d = 0.6 × 22.2 × 400 / (1.0 × √24) = 1,088mm
② 등급별 이음길이
A급: 1,088 × 1.0 = 1,088mm ≒ 1,090mm
B급: 1,088 × 1.3 = 1,414mm ≒ 1,420mm
(둘 다 300mm 이상 만족)A급과 B급 차이가 326mm입니다. 이음이 많은 부재에서는 이 차이가 물량에 그대로 쌓입니다.
예제 2 — D16이면
l_d = 0.6 × 15.9 × 400 / √24 × 0.8(γ) = 623mm
A급: 623mm
B급: 623 × 1.3 = 810mm예제 3 — 상부철근 D22 B급
상부철근 보정계수 α = 1.3이 정착길이에 이미 들어가고, 거기에 B급 1.3이 또 곱해집니다.
l_d = 1,088 × 1.3(상부) = 1,414mm
B급 이음 = 1,414 × 1.3 = 1,838mm ≒ 1,840mm1.8m가 넘습니다. 하부철근 A급(1,090mm)의 1.7배입니다. 상부철근이면서 이음이 몰려 있으면 이만큼 길어진다는 걸 감안하고 배근 계획을 세워야 합니다.
압축 겹침이음
압축은 정착길이를 거치지 않고 별도 식으로 바로 구합니다.
f_y ≤ 400MPa : l_s = 0.072 · f_y · d_b
f_y > 400MPa : l_s = (0.13 · f_y − 24) · d_b
l_s ≥ 300mm
f_ck < 21MPa 이면 위 값을 1/3 증가예제 — 압축철근
D22, SD400: 0.072 × 400 × 22.2 = 28.8 × 22.2 = 639mm
D25, SD500: (0.13 × 500 − 24) × 25.4 = 41 × 25.4 = 1,041mm여기서 눈여겨볼 점이 있습니다. D22 압축 정착길이는 453mm인데, 압축 이음길이는 639mm입니다. 이음이 정착보다 40% 깁니다. “압축은 짧으니까 대충 해도 된다”고 넘기면 안 되는 이유입니다.
이음 위치를 어디에 둘 것인가
계산만큼 중요한 게 위치입니다.
응력이 작은 곳에 두는 것이 원칙입니다. 보의 하부근이라면 단부 쪽, 상부근이라면 중앙부가 모멘트가 작습니다. 기둥은 층 중간 높이가 상하 단부보다 유리합니다.
이음을 한 단면에 몰지 마세요. 같은 위치에서 모든 철근을 이으면 그 단면이 약점이 됩니다. A급 판정 조건 ②가 바로 이걸 막기 위한 규정입니다. 이음 위치를 서로 엇갈리게 배치하면 A급 적용 가능성도 함께 열립니다.
실무에서 자주 틀리는 지점
기본정착길이로 이음길이를 계산하는 경우
l_s = 1.3 × l_d에서 l_d는 보정계수가 모두 적용된 정착길이입니다. l_db(기본정착길이)에
1.3을 곱하면 상부철근 계수나 크기계수가 빠져 이음길이가 부족해집니다. 가장 흔한 실수입니다.
A급을 습관적으로 적용하는 경우
A급은 두 조건을 모두 만족해야 합니다. 철근량 여유만 보고 이음 분산을 확인하지 않으면 실제로는 B급인데 A급으로 계산하게 됩니다. 이 경우 이음길이가 23% 부족합니다.
D35 초과 철근을 겹침이음하는 경우
D35를 넘는 인장 철근은 겹침이음할 수 없습니다. 굵은 철근은 겹침 구간의 부착 응력이 과대해져 쪼갬 파괴 위험이 커지기 때문입니다. D38 이상은 기계적 이음이나 용접 이음을 써야 합니다.
다발철근 할증을 빼먹는 경우
다발로 묶인 철근은 겉면적이 줄어 부착이 불리합니다. **3개 다발은 20%, 4개 다발은 33%**를 개별 철근 이음길이에 더해야 합니다.
자주 묻는 질문
정착길이와 이음길이, 결국 뭐가 다른가요?
정착길이는 철근 하나가 콘크리트에서 뽑히지 않을 길이이고, 이음길이는 철근 두 개가 힘을 주고받을 길이입니다. 인장 이음은 정착길이를 기준으로 계산하지만(A급 1.0배, B급 1.3배), 압축 이음은 아예 별도 식을 씁니다. 압축의 경우 이음길이가 정착길이보다 오히려 길게 나옵니다.
이음길이가 부재 길이보다 길게 나오면요?
**기계적 이음(커플러)**으로 바꾸는 게 일반적입니다. 커플러는 겹침 구간이 필요 없어 공간을 크게 아낍니다. 자재비는 올라가지만 배근이 과밀한 구간에서는 시공성이 훨씬 낫습니다.
겹침이음한 두 철근은 붙여야 하나요, 띄워야 하나요?
붙여서 결속하는 것이 일반적입니다. 다만 떨어뜨려 배치하는 경우 간격 제한이 별도로 있으므로, 설계도에 상세를 명확히 표기해야 현장에서 임의 시공이 생기지 않습니다. 간격 기준은 철근 배근 간격 기준 — 최소·최대 간격 정리에 정리해 두었습니다.
콘크리트 강도를 올리면 이음길이도 줄어드나요?
인장은 줄어듭니다. 정착길이에 √f_ck가 분모로 들어가고 이음길이는 그 배수이기 때문입니다.
반면 압축 이음식에는 f_ck가 아예 없어 강도를 올려도 그대로입니다. 단, f_ck가 21MPa
미만이면 1/3 할증이 붙습니다. f_ck 자체의 의미와 배합강도와의 차이는
fck 24MPa란? 콘크리트 설계기준강도 제대로 이해하기을 참고하세요.
정리
- 인장 이음 = 정착길이 × 등급계수 (A급 1.0 / B급 1.3), 하한 300mm
- A급은 두 조건을 모두 만족해야 합니다. 실무에서는 대개 B급입니다.
- 압축 이음은 별도 식이고, 압축 정착길이보다 길게 나옵니다.
l_d는 보정계수까지 적용한 값입니다.l_db와 혼동하지 마세요.- D35 초과 인장 철근은 겹침이음 불가 — 기계적 이음으로 가야 합니다.
- 이음은 응력이 작은 곳에, 엇갈리게 배치합니다.
이음길이가 길어지면 철근 물량이 눈에 띄게 늘어납니다. 철근 물량·중량 계산기에 할증률을 넣어 확인해 보시고, 이음을 물량에 반영하는 방법은 철근 물량 산출 방법을 참고하세요. 계산의 출발점인 정착길이는 철근 정착길이 계산 방법과 KDS 기준 정리에 정리해 두었습니다.