토목 구조물(교량 등) 설계시 철근 강도 적용 방안

1. 개요

교량 및 구조물 설계시 철근 강도는 일반적으로 SD300, SD400, SD500을 적용한다. 이 중 어떤 것을 적용하는 것이 적절한지 확인해 본다. 

 

2. 철근 적용 강도

1) SD300 (fy=300MPa) 

SD300은 항복강도가 300MPa인 철근이다. SD300 철근은 최근 설계 및 시공에 적용하지 않는다. 이유는 SD300 철근 생산이 되지 않기 때문이다. 이로 인해 관급자재에서 SD300철근 자체가 없다. 

2020년 초반까지만 해도 옹벽이나 수로 암거 등에는 SD300이 적용되는 경우가 있었지만, 현재는 전혀 적용하지 않고 있으므로 설계시 주의 해야 한다. 

 

2) SD400 (fy=400MPa)

SD400은 항복강도가 400MPa인 철근이다. 지금도 가장 일반적으로 사용되고 있다. 발주처가 국토관리청이거나 지자체의 경우 대부분의 교량 및 구조물 설계시 SD400 철근이 사용되고 있다. 설계시 SD400을 적용해야 하는 이유가 있지는 않지만, 대부분 기존에 사용해 오던 대로 SD400을 적용한다. 

 

3) SD500 (fy=500MPa)

SD500은 항복강도가 500MPa인 철근이다. 주로 발주처가 도로공사이거나 턴키 및 기술제안 등에서 많이 사용되고 있다. 다만 모든 철근에 SD500을 적용하는 것은 아니다. 경제성 등의 이유로 일부는 SD400과 혼용해서 사용하는 경우가 많다.

 

기존 설계기준에서는 전단철근의 강도가 400MPa을 초과하지 않도록 제시하였다. 그러나 한계상태 설계법으로 변경되면서 500MPa을 초과하지 않아야 하는 것으로 변경되었다. 그러므로 설계기준(KDS 24 00 00) 상으로는 SD500을 적용하는데 문제가 되지 않는다.

 

다만, 온도 수축 철근 및 배력 철근은 철근의 강도와 무관하게 철근 단면적을 일정 이상 배치하도록 되어 있으므로 SD500을 사용하는 이점이 없다. SD500 단가는 SD400 단가에 비해 나라장터에서 약 5% 비싸므로 공사비 절감 측면에서 SD400을 적용하는 것을 고려해야 한다. 

 

현장에서는 철근의 강도에 따라 색으로 구분하므로 다르게 배치하지는 않을 것으로 생각된다. 특히나 토목 공사는 현장감리가 다 있으므로 충분히 구별하여 시공이 될 것으로 기대된다. 

 

결국 어떤 강도의 철근을 사용할 것인가는 발주처, 현장여건, 설계자의 판단에 의해 적용하여야 할 것이다.