철근 정착길이 · 이음길이 계산 – 공식 · 표 · 보정계수, 표준갈고리, 겹침이음 A급 · B급 (KDS 14 20 52 · 도로교 설계기준)

철근 정착길이 · 이음길이

 

철근 정착길이는 철근이 콘크리트에서 뽑히지 않고 제 힘(항복강도)을 낼 수 있도록 콘크리트 속에 묻어야 하는 최소 길이이고, 이음길이(겹침이음 길이)는 두 철근을 겹쳐 힘을 이어 줄 때 필요한 겹침 길이다. 현장에서는 정착장 · 이음장이라고도 부르지만, 검색과 기준서에서는 "정착길이 · 이음길이"를 쓴다.

이 글에서는 KDS 14 20 52(콘크리트구조 정착 및 이음 설계기준)의 정착길이 공식(정밀식 · 간편식)과 보정계수, 표준갈고리 정착길이, 압축철근 정착길이, 겹침이음 A급 · B급을 정리하고, fck별 철근 정착길이 표와 정착길이 · 이음길이 계산기를 함께 실었다. 교량용 도로교 설계기준(한계상태설계법) 방식도 따로 정리하고 계산기에 넣었다.

 

구분	공식 (요약)	최소값
인장 정착길이 (정밀식)	0.90·db·fy / (λ√fck) × αβγ / ((cb+Ktr)/db)	300 mm
인장 정착길이 (간편식)	0.6·db·fy / (λ√fck) × 보정계수	300 mm
표준갈고리 정착길이	0.24·β·db·fy / (λ√fck)	8db, 150 mm
압축 정착길이	0.25·db·fy / (λ√fck) ≥ 0.043·db·fy	200 mm
인장 겹침이음	A급 1.0 ld · B급 1.3 ld	300 mm
압축 겹침이음	fy ≤ 400: 0.072·fy·db / fy > 400: (0.13·fy − 24)·db	300 mm

 

 

정착길이 뜻 – 정착장과 같은 말일까?

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정착길이와 이음길이의 개념

 

철근에 인장력 T = As · fy가 걸리면, 그 힘은 철근 표면과 콘크리트 사이의 부착응력으로 콘크리트에 전달된다. 부착응력은 한계가 있으므로 철근이 충분히 길게 묻혀 있어야 힘을 다 넘길 수 있다. 이 최소 매입 길이가 정착길이 ld다.

 

• 정착장은 정착길이와 같은 뜻의 현장 용어다. 다만 검색에서 "정착장"은 지반앵커 · 어스앵커의 정착장(자유장과 짝)으로 더 많이 쓰이니 구분한다.
• 정착길이와 이음길이 차이: 정착은 철근 끝을 콘크리트에 묻는 것, 이음은 두 철근을 겹쳐 힘을 이어 주는 것이다. 겹침이음 길이는 정착길이를 바탕으로 정한다 (A급 1.0배, B급 1.3배).
• "겹침이음"과 "겹이음"은 같은 말이다. KDS 기준서 용어는 겹침이음이다.

 

 

KDS 14 20 52에 의한 인장 정착길이 – 정밀식

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먼저 건축 · 일반 콘크리트 구조물에 쓰는 KDS 14 20 52(강도설계법) 방법이다. 인장 이형철근 정착길이 정밀식은 다음과 같다. 피복 · 철근 간격 · 횡철근의 효과를 (cb + Ktr) / db 항으로 직접 반영하므로, 조건이 좋으면 간편식보다 짧게 나온다.

 

ld = 0.90 · db · fy / (λ · √fck) × α · β · γ / ((cb + Ktr) / db) ≥ 300 mm

 

기호	뜻	값
db	철근 공칭지름	D13 = 12.7 mm, D22 = 22.2 mm (철근 규격표 참고)
α	철근 배치 위치계수	상부철근 1.3 (아래 콘크리트 300 mm 초과) · 기타 1.0
β	도막계수	도막 없음 1.0 · 에폭시 1.2 · 에폭시이면서 피복 3db 또는 순간격 6db 미만 1.5 (α·β ≤ 1.7)
γ	철근 크기계수	D19 이하 0.8 · D22 이상 1.0
λ	경량콘크리트계수	일반 1.0 · 모래경량 0.85 · 전경량 0.75
cb	철근 중심 ~ 가까운 콘크리트 표면 거리와 철근 중심간격의 1/2 중 작은 값	mm
Ktr	횡방향 철근지수 (스터럽 · 띠철근 효과)	모르면 0으로 두면 안전 측
(cb+Ktr)/db	구속 효과	2.5 이하로 적용

 

• √fck는 8.4 MPa를 넘게 쓰지 않는다 (fck 약 70 MPa 이상은 70으로 계산).
• 계산에 쓰는 fy와 fck의 단위는 MPa, db · ld는 mm다.

 

 

KDS 14 20 52 정착길이 간편식과 보정계수

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정밀식 대신 기본정착길이 ldb에 보정계수를 곱해 구하는 방법이다. 철근 간격과 피복이 충분한 일반적인 배근이면 간편식으로도 충분하다.

 

ldb = 0.6 · db · fy / (λ · √fck),   ld = ldb × 보정계수 ≥ 300 mm

 

배근 조건	D19 이하	D22 이상
순간격 db 이상 · 피복 db 이상 · 최소 스터럽(띠철근) 이상, 또는 순간격 2db 이상 · 피복 db 이상	0.8 αβ	1.0 αβ
그 밖의 경우	1.2 αβ	1.5 αβ

 

• 예) fck 24 MPa, fy 400 MPa, D22 기타철근, 조건 만족 → ldb = 0.6 × 22.2 × 400 / √24 = 1,088 mm → ld ≈ 1,090 mm
• 같은 조건 D13 → 0.6 × 12.7 × 400 / √24 × 0.8 = 498 mm → ld ≈ 500 mm

 

철근 정착길이 표 (간편식, fy = 400 MPa, 기타철근, 조건 만족)

일반 콘크리트(λ = 1.0), 도막 없음(β = 1.0) 기준이다. 상부철근은 표 값에 1.3을 곱한다. 단위 mm.

 

호칭	fck 21	fck 24	fck 27	fck 30	fck 35	fck 40
D10	400	380	360	340	310	300
D13	540	500	470	450	420	390
D16	670	630	590	560	520	490
D19	810	750	710	670	620	580
D22	1,170	1,090	1,030	980	910	850
D25	1,340	1,250	1,180	1,120	1,040	970
D29	1,500	1,410	1,330	1,260	1,170	1,090
D32	1,670	1,560	1,470	1,400	1,300	1,210
D35	1,830	1,710	1,620	1,530	1,420	1,330

 

fck에 따른 정착길이 변화

정착길이는 √fck에 반비례한다. fck를 21 → 40 MPa로 올리면 정착길이는 약 27% 줄어든다. D19와 D22 사이에서 값이 크게 뛰는 것은 크기계수 γ(0.8 → 1.0) 때문이다.

 

 

 

 

KDS 14 20 52 표준갈고리 정착길이

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90° · 180° 표준갈고리와 정착길이

 

직선 정착길이를 확보하기 어려운 곳(보 끝 · 기둥 접합부 등)에서는 철근 끝을 구부린 표준갈고리로 정착한다. 정착길이 ldh는 위험단면부터 갈고리 바깥면까지 잰다.

 

lhb = 0.24 · β · db · fy / (λ · √fck),   ldh ≥ max(8db, 150 mm)

 

• 90° 갈고리는 구부린 끝에서 12db 이상, 180° 갈고리는 4db 이상(60 mm 이상) 연장한다.
• 피복 · 횡철근 조건에 따라 0.7 · 0.8 등의 보정계수로 줄일 수 있다 (계산기에서는 보정 없이 안전 측 값).
• 표준갈고리는 압축철근 정착에는 효과가 없는 것으로 본다.

 

 

KDS 14 20 52 압축철근 정착길이

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압축철근은 철근 끝의 지압도 힘을 받아 주므로 인장보다 정착길이가 짧다.

 

ldb = 0.25 · db · fy / (λ · √fck) ≥ 0.043 · db · fy,   ld ≥ 200 mm

 

• 예) fck 24, fy 400, D22 → 0.25 × 22.2 × 400 / √24 = 453 mm, 0.043 × 22.2 × 400 = 382 mm → 460 mm

 

 

KDS 14 20 52 겹침이음 길이 – A급 · B급 이음

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인장 이형철근의 겹침이음 길이는 정착길이 ld를 바탕으로 A급 · B급으로 나눈다. 여기서 ld는 과다철근에 의한 감소를 하지 않은 값이다.

 

이음 등급	겹침이음 길이	조건
A급 이음	1.0 ld (300 mm 이상)	배근 철근량이 필요량의 2배 이상이고, 겹침이음되는 철근량이 전체의 1/2 이하
B급 이음	1.3 ld (300 mm 이상)	A급이 아닌 경우 (실무에서 대부분)

 

• D35를 넘는 철근(D38 · D41 · D51)은 인장 겹침이음을 하지 않는다 – 기계적 이음 · 용접이음을 쓴다.
• 겹침이음 위치는 가능하면 응력이 작은 곳에 두고, 한 단면에 모두 몰리지 않게 엇갈리게 배치한다.

 

겹침이음 B급 길이 표 (fy = 400 MPa, 기타철근, 간편식 조건 만족)

위 정착길이 표 × 1.3이다. 단위 mm.

 

호칭	fck 21	fck 24	fck 27	fck 30	fck 35	fck 40
D10	520	490	460	440	410	380
D13	700	650	620	580	540	510
D16	870	820	770	730	680	630
D19	1,050	980	920	880	810	760
D22	1,520	1,420	1,340	1,270	1,180	1,100
D25	1,730	1,620	1,530	1,450	1,340	1,260
D29	1,950	1,830	1,720	1,630	1,510	1,420
D32	2,170	2,030	1,910	1,820	1,680	1,570
D35	2,380	2,230	2,100	1,990	1,850	1,730

 

압축철근 겹침이음 길이

fy ≤ 400 MPa: 0.072 · fy · db  /  fy > 400 MPa: (0.13 · fy − 24) · db,   300 mm 이상

 

• fck가 21 MPa 미만이면 1/3을 늘린다.
• 예) fy 400, D22 → 0.072 × 400 × 22.2 = 639 mm → 640 mm

 

 

KDS 14 20 52 정착길이 · 이음길이 계산기

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fck · fy와 피복 · 간격을 넣으면 KS 철근 D10 ~ D51의 인장 정착길이(상부 · 기타), 표준갈고리 정착길이, 압축 정착길이, 겹침이음 A급 · B급, 압축 겹침이음 길이를 한 번에 계산한다. 입력을 바꾸면 표가 바로 바뀐다.

 

철근 정착길이 · 이음길이 계산기 – KDS 14 20 52

계산 방법

정밀식 (cb · Ktr 반영) 간편식 (기본정착길이 × 보정계수)

콘크리트 강도 fck

MPa

철근 항복강도 fy

MPa

순피복두께

mm (정밀식)

철근 중심간격

mm (정밀식)

횡방향 철근지수 Ktr

(모르면 0, 정밀식)

배근 조건 (간편식)

순간격 · 피복 db 이상 등 조건 만족 그 밖의 경우

경량콘크리트계수 λ

일반 콘크리트 (1.0) 모래경량 (0.85) 전경량 (0.75)

도막계수 β

도막 없음 (1.0) 에폭시 도막 – 그 밖 (1.2) 에폭시 도막 – 피복 3db 미만 또는 순간격 6db 미만 (1.5)

겹침이음 철근 위치

기타철근 (α = 1.0) 상부철근 (α = 1.3)

계산 결과 (mm, 10 mm 단위 올림)

호칭	db (mm)	인장 ld 상부철근	인장 ld 기타철근	표준갈고리 ldh	압축 정착	겹침이음 A급	겹침이음 B급	압축 겹침이음
D10	9.53	-	-	-	-	-	-	-
D13	12.7	-	-	-	-	-	-	-
D16	15.9	-	-	-	-	-	-	-
D19	19.1	-	-	-	-	-	-	-
D22	22.2	-	-	-	-	-	-	-
D25	25.4	-	-	-	-	-	-	-
D29	28.6	-	-	-	-	-	-	-
D32	31.8	-	-	-	-	-	-	-
D35	34.9	-	-	-	-	-	-	-
D38	38.1	-	-	-	-	-	-	-
D41	41.3	-	-	-	-	-	-	-
D51	50.8	-	-	-	-	-	-	-

상부철근: 아래에 콘크리트를 300 mm 넘게 치는 수평철근 · D35 초과 철근은 인장 겹침이음 불가 · 과다철근 감소와 갈고리 보정계수는 반영하지 않음 · 최종 적용은 KDS 14 20 52 원문으로 확인

 

• 정밀식의 cb는 "순피복 + db/2"와 "철근 중심간격의 1/2" 중 작은 값으로 계산했다.
• 같은 계산을 macroBIM에서도 할 수 있다 (ASTM · BS 철근 포함).

 

 

도로교 설계기준 2016에 의한 정착길이 · 이음길이

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교량 구조물에 쓰는 도로교 설계기준 2016(한계상태설계법)은 유로코드(EC2) 방식을 따른다. 강도설계법처럼 fy와 √fck로 바로 구하지 않고, 먼저 콘크리트의 설계부착강도 fbd를 구한 뒤 철근 응력을 그 부착강도로 나눠 기본정착길이 lb를 구한다. 현재 기준은 KDS 24 14 21(콘크리트교 설계기준 – 한계상태설계법)로 이어진다.

 

fbd = φc · 2.25 · η1 · η2 · fctk,   fctk = 0.21 · fck^(2/3)

 

lb = (db / 4) · (σsd / fbd),   lbd = α1 · α2 · α3 · α4 · α5 · lb ≥ lb,min

 

계수	뜻	값 (요약)
φc	콘크리트 재료계수	0.65
η1	부착조건	양호 1.0 · 그 밖(슬립폼 등) 0.7
η2	철근 지름	db ≤ 32 mm: 1.0 · db > 32 mm: (132 − db) / 100
σsd	정착 시작점의 철근 설계응력	보수적으로 fy (또는 φs·fy)
α1	정착부 형상	직선 1.0 · 표준갈고리 · 구부림 0.7 (cd > 3db일 때)
α2	콘크리트 피복	직선 1 − 0.15(cd − db)/db · 갈고리 1 − 0.15(cd − 3db)/db, 0.7 ~ 1.0
α3	횡철근 구속	1 − K·λ, 0.7 ~ 1.0
α4	용접 횡철근	1.0 (용접 횡철근이 있으면 0.7)
α5	횡방향 압력	1 − 0.04·p, 0.7 ~ 1.0
α6	겹침이음 철근비	1.0 (25% 미만) · 1.15 (33%) · 1.4 (50%) · 1.5 (50% 초과)

 

• α2 · α3 · α5의 곱은 0.7보다 작게 쓰지 않는다.
• 겹침이음 길이: l0 = α1 · α2 · α3 · α5 · α6 · lb × (As,req / As,prov) ≥ l0,min
• 최소값은 계산기에서 정착 max(0.3lb, 15db, 100 mm), 압축 max(0.6lb, 15db, 100 mm), 겹침 max(0.3α6·lb, 15db, 200 mm)로 두었다. 최소값 규정(특히 10db/15db)은 적용 기준 원문으로 한 번 더 확인한다.
• 예) fck 40 MPa, σsd 400 MPa, D25, 양호 부착, 피복 50 mm, 간격 125 mm → fbd = 0.65 × 2.25 × 2.46 = 3.59 MPa, lb = 25.4/4 × 400/3.59 = 707 mm, α2 = 0.85 → 직선 정착 약 610 mm

 

도로교 설계기준 2016 정착길이 · 이음길이 계산기

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교량 구조물용이다. fck · 철근 설계응력 · 피복 · 간격과 계수를 넣으면 KS 철근 D10 ~ D51의 인장 정착길이(직선 · 갈고리 등), 압축 정착길이, 겹침이음 길이를 계산한다.

 

철근 정착길이 · 이음길이 계산기 – 도로교 설계기준 2016

콘크리트 강도 fck

MPa

철근 설계응력 σsd

MPa (보수적으로 fy)

콘크리트 재료계수 φc

피복두께 (cd 계산용)

mm

철근 중심간격

mm

부착조건 η1

양호 (1.0) 그 밖 / 슬립폼 (0.7)

정착부 형상 α1 (갈고리 등)

표준갈고리 · 구부림 (0.7) 직선과 같게 (1.0)

횡철근 구속 K (α3)

0 (구속 없음 · 안전 측) 0.05 0.1

횡철근비 λ (α3)

= (ΣAst − ΣAst,min) / As

횡방향 압력 p (α5)

MPa

겹침이음 철근비 α6

1.0 (한 단면 겹침 25% 미만) 1.15 (33%) 1.4 (50%) 1.5 (50% 초과)

As,req / As,prov

(1 이하, 모르면 1)

계산 결과 (mm, 10 mm 단위 올림)

호칭	db (mm)	인장 정착 직선	인장 정착 갈고리 등	압축 정착	겹침이음 직선	겹침이음 갈고리 등
D10	9.53	-	-	-	-	-
D13	12.7	-	-	-	-	-
D16	15.9	-	-	-	-	-
D19	19.1	-	-	-	-	-
D22	22.2	-	-	-	-	-
D25	25.4	-	-	-	-	-
D29	28.6	-	-	-	-	-
D32	31.8	-	-	-	-	-
D35	34.9	-	-	-	-	-
D38	38.1	-	-	-	-	-
D41	41.3	-	-	-	-	-
D51	50.8	-	-	-	-	-

fbd = φc · 2.25 · η1 · η2 · fctk, fctk = 0.21 fck^(2/3) (fck 50 MPa까지) · lb = db/4 · σsd / fbd · α2·α3·α5 ≥ 0.7 · 최소 정착 max(0.3lb, 15db, 100), 압축 max(0.6lb, 15db, 100), 겹침 max(0.3α6lb, 15db, 200) mm · 최종 적용은 기준 원문으로 확인

 

 

KDS 14 20 52와 도로교 설계기준 2016 비교

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구분	KDS 14 20 52 (강도설계법)	도로교 설계기준 (한계상태설계법)
기본 생각	fy와 √fck로 직접 계산	부착강도 fbd를 먼저 구함
콘크리트 강도 반영	√fck	fctk = 0.21·fck^(2/3)
철근 응력	fy	σsd (설계응력)
보정계수	α · β · γ · λ, (cb+Ktr)/db	α1 ~ α6, η1 · η2
겹침이음	A급 1.0 ld · B급 1.3 ld	α6 = 1.0 ~ 1.5 (겹침 철근비)
주 사용처	건축 · 일반 콘크리트 구조물	도로교 · 콘크리트 교량

 

 

자주 묻는 질문

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질문	답
정착장과 정착길이는 같은 말인가?	철근 콘크리트에서는 같은 뜻이다. 다만 "정착장"은 지반앵커 · 어스앵커 용어로도 많이 쓰여, 철근은 "정착길이"로 찾는 것이 정확하다.
정착길이와 이음길이 차이는?	정착길이는 철근 끝을 콘크리트에 묻는 길이, 이음길이는 두 철근을 겹치는 길이다. 인장 겹침이음 길이는 정착길이의 1.0배(A급) 또는 1.3배(B급)다.
철근 정착길이 40d는 맞나?	현장에서 쓰는 어림값일 뿐 기준식이 아니다. fck · fy · 철근 크기 · 위치에 따라 달라지므로 기준식이나 계산기로 확인한다.
상부철근은 왜 더 긴가?	아래에 콘크리트를 두껍게 치면 블리딩으로 상부철근 아래 부착이 약해지기 때문이다. 위치계수 α = 1.3을 곱한다.
D38 철근도 겹침이음이 되나?	D35를 넘는 철근은 인장 겹침이음을 할 수 없다. 커플러 같은 기계적 이음을 쓴다.
표준갈고리 정착길이는 어디부터 재나?	위험단면부터 갈고리 바깥면까지다.

 

 

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