[건축] 내진 철근이란 무엇인가 : 입찰 시 적용 기준과 물량산출 방법

1. 내진철근이란 무엇인가?

일반철근은 콘크리트 내부에 배치되어 인장력과 휨에 저항하는 역할을 한다.

내진철근은 지진 발생 시 구조부재가 큰 변형을 겪더라도 급격하게 파괴되지 않고 필요한 연성능력을 발휘할 수 있도록 재료 성능에 관한 요구조건을 만족하는 철근이다.

지진이 발생하면 건축물에는 수평방향의 반복적인 하중이 작용한다. 이 과정에서 보와 기둥 등 주요 구조부재에는 인장과 압축이 반복적으로 발생한다.

따라서 내진설계에서는 철근의 항복강도뿐 아니라 연신능력, 강도 특성 등 관련 재료 성능도 중요하게 검토한다.

일반적으로 국내 철근 제품에는 SD400, SD500과 같은 일반 철근 강종 외에 SD400S, SD500S 등 내진용 강종이 사용된다. 다만 구체적인 재료 성능과 적용 요건은 해당 제품의 KS 규격 및 구조설계 기준을 확인해야 한다.

내진 철근

 

TIP 01. 내진철근과 내진상세는 서로 다른 개념이다.

내진철근은 철근 자체의 재료 성능과 관련된 개념이다. 반면 내진상세는 지진에 저항하는 구조부재가 충분한 변형능력을 확보하도록 철근의 배근 간격, 정착, 이음 및 횡보강 등을 규정하는 상세 기준이다.

예를 들어 기둥의 띠철근 간격을 촘촘하게 배치하는 것은 내진상세와 관련된 사항이다. 그렇다고 해당 띠철근이 자동으로 내진용 강종이 되는 것은 아니다.

재료의 강종과 배근 상세를 구분해서 확인해야 한다.

 

 

2. 내진철근은 어떤 기준에 따라 적용하는가?

내진철근의 적용 여부는 건축물이 내진설계 대상인지 여부만으로 판단할 수 없다.

건축물의 구조형식, 지진력저항시스템, 내진설계범주 및 구조부재의 역할에 따라 적용되는 기준과 요구조건이 달라질 수 있기 때문이다.

따라서 다음 자료를 함께 확인해야 한다.

확인 자료	주요 확인 내용
구조 일반사항	구조형식, 내진설계범주, 지진력저항시스템
구조계산서	구조시스템 및 부재별 설계 조건
구조 평면도	내진저항 구조부재의 위치
구조 배근도	부재별 철근 강종 및 배근 상세
철근 일람표	직경, 강종, 길이 및 수량

 

관련 기준으로는 건축물의 내진설계 기준인 KDS 41 17 00과 철근콘크리트 구조설계 관련 기준을 확인해야 한다.

플랜트 시설의 경우에는 시설의 성격과 설계기준에 따라 KDS 33 17 10 등 산업환경시설 내진설계 관련 기준도 검토할 수 있다.

다만 특정 내진설계 기준이 적용된다는 이유만으로 모든 철근을 내진용 강종으로 산출해서는 안 된다. 해당 구조물에 적용되는 기준과 구조설계도서에서 실제로 요구하는 재료 요건을 확인해야 한다.

 

TIP 02. 구조 일반사항부터 확인하는 것이 효율적이다.

입찰 초기에 모든 구조도면을 일일이 확인하기는 어렵다. 우선 구조 일반사항에서 다음 항목을 확인하면 검토 방향을 잡을 수 있다.

• 구조형식
• 지진력저항시스템
• 내진설계범주
• 모멘트골조 및 전단벽 적용 여부
• 철근 강종에 관한 일반사항

이 내용을 먼저 파악하면 내진철근이 적용될 가능성이 있는 구조부재를 좁혀서 검토할 수 있다.

일반적으로 입찰시에는 거의 마찬가지겠지만, 구조 설계가 진행되지 않거나, 약식으로 검토됨으로, 내진 설계가 일반적으로 적용되는 구간 (기초 PEDESTAL, 보 단부 등) 에 내진철근이 적용된다고 가정하고, 관련 수량을 반영한다.

 

 

3. 내진철근은 실제로 어느 부위에 적용되는가?

내진철근이 적용되는 부위는 구조시스템과 설계기준에 따라 달라진다.

일반적으로 다음과 같은 구조부재를 우선적으로 확인할 필요가 있다.

구조 부재	주요 확인 사항
보	내진저항 골조에 포함되는 보의 주철근
기둥	내진저항 골조에 포함되는 기둥의 주철근
전단벽	경계요소 등 주요 철근의 재료 요건
연결보	전단벽을 연결하는 연결보의 철근
기타 구조부재	구조계산서 및 구조도면에서 별도 지정한 부재

 

여기서 중요한 것은 위 부재에 해당한다고 해서 무조건 모든 철근을 내진용 강종으로 적용하는 것은 아니라는 점이다.

예를 들어 일반적인 중력하중을 지지하는 보와 지진력저항시스템에 포함된 보는 구조적 역할이 다를 수 있다.

또한 같은 기둥이라도 주근과 띠철근에 요구되는 재료 요건이 다를 수 있으므로 각각의 강종을 확인해야 한다.

기둥 및 보 철근 배근

 

TIP 03. 보와 기둥의 주근부터 확인한다.

입찰 물량 검토 시에는 구조도면에서 내진저항 골조에 포함되는 보와 기둥을 먼저 확인하는 것이 좋다.

다만 보와 기둥이라는 이유만으로 내진철근을 일괄 적용해서는 안 된다. 구조시스템과 설계도서에서 지정한 철근 강종을 기준으로 구분해야 한다.

실제 PLANT 시설 공사 입찰시, CONTROL BUILDING 과 SUBSTAION BUILDING 과 같은 RC 건물에는 해당 내진 철근이 미적용되어 있었으나, PIPE RACK 이나, 철골 건물에는 내진 철근을 별도 산출 (기초 PEDESTAL) 하여 적용하였다.

따라서, 입찰시에는 반드시 구조 설계 엔지니어와 내진 철근 적용 구간에 대해 사전 협의 후 반영여부를 결정하고 수량에 반영해야 한다.

 

 

4. 일반철근과 내진철근의 물량 차이는 무엇인가?

일반철근과 내진철근은 동일한 직경이라면 기본적인 단위중량이 같다.

예를 들어 D22 철근의 경우 일반철근과 내진용 철근 모두 동일한 공칭 직경에 해당하는 단위중량을 적용한다.

따라서 내진철근으로 구분한다고 해서 철근의 물량 자체가 증가하는 것은 아니다.

차이가 발생하는 부분은 주로 재료의 강종과 구매 단가다.

구분	일반 철근	내진 철근
재료 구분	일반 강종	내진용 강종
단위중량	직경에 따라 동일	동일 직경이면 동일
물량 산출	길이 × 단위중량	길이 × 단위중량
구매 단가	일반 강종 단가	내진용 강종 단가 확인

 

예를 들어 D22 철근 100m를 산출한다면 일반철근이든 내진철근이든 동일한 단위중량을 적용한다.

내진철근의 별도 물량은 철근 길이를 추가로 산출하는 개념이 아니라, 해당 철근이 어떤 강종으로 적용되는지를 구분하는 작업이다.

 

TIP 04. 내진철근은 별도 가산 물량이 아니다.

내진철근이 적용되는 부재의 철근을 일반철근 물량에 포함한 뒤 내진철근 물량을 추가로 더하면 중복 산출이 발생할 수 있다.

따라서 전체 철근 물량을 강종별로 구분하는 방식인지, 내역서에서 내진철근의 재료비 차액을 별도로 요구하는 방식인지 먼저 확인해야 한다.

다만, 해당 사항은 실제 EPC 수행시 발주 물량을 산출하거나, 정산 물량을 산출 할 경우, 주의해야 하는 사항이며, 일반적으로 입찰시에는 구조 배근 설계가 진행 될 수 없음으로, 내진철근 소요 구간에 적용되는 철근을 별도 산출하여, 해당 자재가 누락되지 않고 입찰에 반영하도록 하는 것이 더욱더 중요하다 (*중요*)

실제 EPC 정산 시에는 수량 증감 보다는 신규 Item 추가가 공사 이익률에 큰 영향을 주는 점을 유의 해야 한다.

 

 

5. 입찰 시 내진철근 물량은 어떻게 산출하는가?

입찰 물량의 신뢰도를 높이려면 다음 순서로 검토하는 것이 좋다.

5.1 내역서의 내진철근 Item 확인

먼저 내역서에 표시된 내진철근 항목의 의미를 확인한다.

내진철근이라는 별도 항목이 있다고 해서 무조건 전체 내진철근 중량을 의미하는 것은 아니다.

다음과 같은 경우를 구분해야 한다.

• 내진용 강종으로 적용되는 철근의 전체 중량
• 일반철근과 구분되는 내진철근의 별도 구매 물량
• 일반철근 대비 내진철근의 재료비 차액
• 특정 부재에 한정된 내진철근 물량

내역서의 산출 기준과 입찰 지침을 확인하지 않고 임의로 물량을 산출하면 중복 계상 또는 누락이 발생할 수 있다.

5.2 구조도면에서 적용 부재 확인

구조 일반사항과 구조계산서를 통해 내진철근 적용 대상 부재를 확인한다.

이후 구조 배근도와 철근 일람표에서 부재별 강종을 확인한다.

철근 강종이 도면에 명확하게 표기되어 있다면 해당 내용을 우선 적용한다.

5.3 철근 강종별로 물량 분리

내진철근이 적용되는 부재를 확인했다면 일반철근과 내진철근을 구분하여 집계한다.

기본적인 산출식은 다음과 같다.

철근 중량(kg) = 철근 총길이(m) × 단위중량(kg/m)

예를 들어 다음과 같은 보가 있다고 가정한다.

• 보 수량: 10개
• 보당 상부근: 4개
• 보당 하부근: 4개
• 철근 길이: 6m
• 철근 규격: D22
• 단위중량: 3.04kg/m

총 철근 길이는 다음과 같다.

10개 × (4개 + 4개) × 6m = 480m

철근 중량은 다음과 같다.

480m × 3.04kg/m = 1,459.2kg

해당 철근이 구조도면에서 내진용 강종으로 지정되어 있다면 1,459.2kg을 내진철근 물량으로 분류한다.

실제 산출에서는 정착길이, 이음길이, 절곡 및 갈고리 등을 반영해야 하며, 위 예시는 산출 원리를 설명하기 위한 단순 사례다.

5.4 산출 결과 교차 검토

내진철근 물량을 별도로 집계했다면 전체 철근 물량과 비교해야 한다.

구분	산출 물량
일반철근	A kg
내진철근	B kg
전체 철근	A+B kg

 

전체 철근 물량과 일반철근 및 내진철근의 합계가 일치하는지 확인한다.

내역서에서 별도 차액 항목을 요구하는 경우에는 위와 같은 강종별 중량 집계와 별도로 단가 적용 방식을 검토해야 한다.

철근 자재 적재

 

 

6. 구조도면에 정보가 부족한 경우에는?

실제 입찰에서는 구조도면이나 구조계산서에 철근 강종이 명확하게 표시되지 않는 경우도 있다.

이때 전체 철근 물량의 5%, 10% 또는 20%를 내진철근으로 임의 산정하는 것은 적절하지 않다.

다음 순서로 대응하는 것이 좋다.

1. 구조 일반사항에서 철근 강종 및 내진 관련 설계 조건을 확인한다.
2. 구조계산서에서 지진력저항시스템과 주요 구조부재를 확인한다.
3. 구조 배근도와 철근 일람표에서 강종 표기 여부를 확인한다.
4. 적용 범위가 불명확하면 설계자에게 질의한다.
5. 입찰 일정상 확정이 어렵다면 확인 가능한 근거를 바탕으로 잠정 물량을 산출하고 적용 가정과 불확실성을 기록한다.

도면 정보가 부족한 상황에서 대표 부재를 선정해 물량을 추정하는 방법도 사용할 수 있다.

다만 이는 입찰 검토를 위한 추정 방법이다. 구조설계자의 확인 없이 추정 물량을 확정 설계 물량으로 간주해서는 안 된다.

 

TIP 05. 도면이 부족할수록 산출 근거를 남겨야 한다.

입찰 물량은 최종 설계 물량과 다를 수 있다.

따라서 내진철근의 적용 범위가 불명확하다면 다음 사항을 기록해 두는 것이 좋다.

• 적용한 구조도면 및 개정번호
• 내진철근 적용 대상으로 판단한 부재
• 강종별 산출 물량
• 산출에서 제외한 부재
• 설계자 질의 및 미확인 사항
• 입찰 시 적용한 가정

이러한 기록은 입찰 이후 설계 변경이나 물량 차이가 발생했을 때 산출 근거를 설명하는 자료가 된다.

대부분의 입찰이 위 사항에 해당 되며, 이 경우 입찰시 산출 기준이 불명확할 경우, EPC 수행을 위한 실행 예산 편성시, 누락될 가능성이 높거나 또는 불필요한 Item 으로 오해되어, 삭제될 수 있다.

엔지니어로서, 반드시 중요한 item 의 경우 산출 기준과 수량은 사유와 함께 정리해야 하며, 이 내용은 추후 프로젝트가 완료될 때 까지 가능한 보관 해야, 사업 전체 History 파악에 도움이 된다. (*중요*)

 

 

7. 입찰 담당자가 확인해야 할 핵심 사항

내진철근 물량을 산출할 때는 다음 사항을 최종적으로 확인해야 한다.

검토 항목	확인 내용
구조형식	내진저항 구조시스템 확인
적용 기준	해당 구조물에 적용되는 내진 및 콘크리트 구조 기준
적용 부재	보, 기둥, 전단벽 등 해당 부재 확인
철근 강종	일반철근과 내진철근 구분
물량 산출	철근 길이 및 단위중량에 따른 중량 산출
내역서	별도 Item의 의미와 중복 계상 여부
불확실성	설계자 질의 및 입찰 가정 기록

 

 

8. 마무리

 

내진철근은 단순히 일반철근보다 강도가 높은 철근을 추가로 사용하는 개념이 아니다.

지진 발생 시 구조물이 요구되는 성능을 확보할 수 있도록 구조설계에서 지정한 재료 요건에 따라 적용하는 철근이다.

따라서 입찰 담당자는 전체 철근 물량에 일정 비율을 적용하는 방식이 아니라 구조설계도서에서 적용 대상과 강종을 확인하고, 이를 기준으로 물량을 구분해야 한다.

특히 내역서에 내진철근이 별도 Item으로 표시되어 있다면 해당 항목이 전체 중량인지, 재료비 차액인지부터 확인해야 한다.

입찰 물량의 신뢰도는 단순히 산출 수량을 정밀하게 계산하는 것만으로 확보되지 않는다. 어떤 기준으로 적용 대상을 선정했고, 어떤 도면을 근거로 물량을 산출했는지를 명확하게 설명할 수 있어야 한다.

 

내진철근 물량산출의 핵심은 전체 철근 중 몇 퍼센트를 적용할 것인가가 아니라, 구조설계에서 요구하는 철근이 어느 부위에 얼마나 사용되는지를 확인하는 것이다.

 

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