규격 한눈에 보기
FSGR과 FSGS는 S-글라스 연속 로빙을 비닐에스터 수지 기지 안에서 인발성형한 유리섬유 강화 폴리머 봉으로, 표면은 리브형과 평활형 두 가지, 지름은 Ø 6–32 mm로 공급합니다. 데이터시트 기준 인장강도는 950 MPa, 인장탄성계수는 47 GPa이며, 인장 물성은 ASTM D7205에 따라 시험하고 봉은 GB/T 26743-2011에 따라 제조·시험합니다. 밀도 2.1 g/cm³로 같은 지름 강재의 약 1/4 무게이고, 염화물·중성화·알칼리에 의한 부식 위험이 없으며, 전기가 통하지도 자성을 띠지도 않습니다.
| 특성 | 값 |
|---|---|
| Models | FSGR (ribbed) / FSGS (smooth) |
| Diameter | Ø 6 / 8 / 10 / 12 / 14 / 16 / 20 / 22 / 25 / 28 / 32 mm |
| Fibre | S-glass continuous roving, min 70% by weight |
| Resin Matrix | Vinyl-ester |
| Tensile Strength | 950 MPa (datasheet value, ASTM D7205) |
| Tensile Elastic Modulus | 47 GPa (datasheet value, ASTM D7205) |
| Elongation at Break | 2.1% (ASTM D7205) |
| Density | 2.1 g/cm³ (about 1/4 of steel) |
| Corrosion | Non-corrosive — immune to chloride, carbonation and alkali attack |
| Electromagnetic | Non-conductive, non-magnetic |
| Packaging | 6 m and 12 m straight bars; bent shapes to order |
| Shelf Life | 2 years from manufacture, stored flat and out of direct sunlight |
어디에 쓰이나
해양·연안 구조물
안벽, 잔교, 방파호안, 비말대 슬래브. 염화물이 보강재까지 닿아 구조물의 공용수명을 결정하는 곳입니다.
교량 상판과 방호벽
겨울마다 제설염을 뒤집어쓰는 부재입니다. 염분은 그대로 도달하지만, 봉 안에 염분이 공격할 것이 없습니다.
화학·하수·해수담수화 플랜트
공격적인 공정수에 접하는 수조, 수로, 슬래브. 피복만으로 설계수명까지 강재를 지켜 낼 수 있었던 적이 애초에 없는 곳입니다.
MRI실, 변전소, 레이더 기초
강재가 아예 허용되지 않는 곳입니다. 이 봉은 비전도·비자성이라 자기장을 왜곡하지도, 전류를 흘리지도 않습니다.
터널 소프트 아이 구간
터널 굴진기가 뚫고 지나가야 하는 가설 벽체입니다. GFRP는 강재와 달리 굴진기로 절삭할 수 있고, 소프트 아이를 이것으로 배근하는 이유가 바로 그것입니다.
설계수명이 긴 영구 구조물
얼마나 오래 가는지를 강도가 아니라 부식이 정하는 부재 — 그리고 나중에 한 번 보수하는 비용이 지금 봉에 더 쓰는 돈보다 큰 곳입니다.
선정 가이드
| 모델 | 표면 | 이럴 때 고르십시오 |
|---|---|---|
| FSGR | 리브형 — 봉 길이 방향으로 리브가 있음 | 구조 보강용 기본 사양입니다. 리브가 맞물리면서 콘크리트와 기계적 부착을 형성합니다. 이형철근과 같은 원리입니다. 절곡 형상은 주문에 따라 공장에서 성형합니다. |
| FSGS | 평활형 — 인발성형된 그대로의 원형 봉 | 부착이 지배 요인이 아닌 경우, 또는 취급이나 현장 표면 처리를 위해 깨끗한 원형 표면이 필요한 경우에 씁니다. 기계적 물성은 FSGR과 동일합니다. |
| 강재 철근과 비교 | GFRP (FSGR / FSGS) | 실무에서 달라지는 점 |
|---|---|---|
| 부식 | 없음 — 염화물·중성화·알칼리에 침식되지 않음 | 이것을 쓰는 이유의 전부입니다. 강재의 부식이 공용수명을 결정하는 곳 — 해양, 제설염, 하수, 해수담수화 — 에서는 그 파괴 모드 자체가 존재하지 않습니다. |
| 무게 | 2.1 g/cm³, 강재는 7.85 | 미터당 무게가 강재의 약 1/4입니다. 배근 인원이 줄고 운임이 싸지며, 12 m 봉 하나를 작업자 한 사람이 들 수 있습니다. |
| 강도 | 인장 950 MPa(데이터시트 값), 강재 항복 400 MPa 대비 | 표제 숫자로는 강재의 두 배가 넘습니다 — 다만 쓰기 전에 아래 설계값 표를 먼저 보십시오. 기준의 저감이 여기서 상당 부분을 떼어 갑니다. |
| 강성 | 47 GPa, 강재는 약 200 GPa | 여기서 발목을 잡히는 분이 많습니다. 탄성계수가 강재의 약 1/4이라, 설계를 지배하는 것은 대개 강도가 아니라 처짐과 균열폭입니다. |
| 연성 | 파단까지 선형 탄성, 연신율 2.1% — 항복 구간 없음 | GFRP는 항복하지 않으므로 단면은 인장지배가 아니라 압축지배(콘크리트가 먼저 압괴)로 설계하는 것이 일반적입니다. 균형철근비는 강재의 0.0335에 대해 약 0.0078입니다(ACI 440.1R-15 Table 7.2.1, f'c = 34.5 MPa). |
| 전자기 | 비전도·비자성 | MRI실, 변전소, 레이더와 안테나 기초, 철도 신호 — 강재가 아예 허용되지 않는 곳입니다. |
두 모델 모두 6 m와 12 m 직선 봉으로 나갑니다. 절곡품은 주문에 따라 공장에서 성형하는데, GFRP는 현장에서 구부릴 수 없기 때문입니다 — 수지가 이미 경화되어 있습니다. 보관 수명은 제조일로부터 2년이며, 받침 위에 평평하게, 지면에서 띄워, 직사광선을 피해 보관하십시오.
이 페이지의 값은 당사 데이터시트의 재료 물성이지 설계값이 아닙니다. GFRP 배근 콘크리트는 ACI 440.1R / ACI 440.11 또는 해당 지역의 동등 기준으로 설계하며, 기준은 데이터시트에 드러나지 않는 저감을 적용합니다 — 아래 두 번째 표를 보십시오. TDS에도 분명히 적혀 있습니다. 설계 계산은 독립된 면허 기술사의 확인을 받아야 합니다.
규격별 중량과 설계값
규격별 치수와 출하 중량
| 봉 지름 Ø (mm) | 공칭 단면적 (mm²) | GFRP (kg/m) | 같은 지름 강재 (kg/m) | 12 m 1본 (kg) | 가장 가까운 ASTM 봉 번호(공칭 지름) |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 28.3 | 0.059 | 0.222 | 0.7 | #2 (6.3 mm) |
| 8 | 50.3 | 0.106 | 0.395 | 1.3 | — |
| 10 | 78.5 | 0.165 | 0.617 | 2.0 | #3 (9.5 mm) |
| 12 | 113.1 | 0.238 | 0.888 | 2.9 | #4 (12.7 mm) |
| 14 | 153.9 | 0.323 | 1.208 | 3.9 | — |
| 16 | 201.1 | 0.422 | 1.578 | 5.1 | #5 (15.9 mm) |
| 20 | 314.2 | 0.660 | 2.466 | 7.9 | #6 (19.1 mm) |
| 22 | 380.1 | 0.798 | 2.984 | 9.6 | #7 (22.2 mm) |
| 25 | 490.9 | 1.031 | 3.853 | 12.4 | #8 (25.4 mm) |
| 28 | 615.8 | 1.293 | 4.834 | 15.5 | #9 (28.7 mm) |
| 32 | 804.2 | 1.689 | 6.313 | 20.3 | #10 (32.3 mm) |
단면적은 공칭 원 면적 πd²/4이고, 질량은 데이터시트 밀도 2.1 g/cm³를 씁니다(비교용 강재는 7.85). 이 값은 운송과 운반용이지 설계용이 아닙니다 — ASTM의 GFRP 봉 규격은 봉 번호마다 별도의 공칭 단면적을 규정하고 있으며, 설계에 쓸 단면적은 실제로 받는 봉의 밀 시트에서 가져와야 합니다. 마지막 열의 ASTM 봉 번호는 공칭 지름 기준으로 가장 가까운 호칭이며, 그 번호의 ASTM 공칭 단면적은 당사 미터 규격 봉의 πd²/4와 다릅니다.
데이터시트 숫자에서 설계 숫자로 (ACI 440.1R-15)
| 환경 저감계수 CE | 설계 ffu (MPa) | 지속하중 한계 (MPa) | 90° 절곡부, rb/db = 4 (MPa) | 전단 스터럽 한계 (MPa) | 950이라는 표제값 대비 비율 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.8 | 760 | 152 | 380 | 188 | 80% |
| 0.7 | 665 | 133 | 333 | 188 | 70% |
CE 0.8은 흙과 외기에 노출되지 않는 콘크리트, CE 0.7은 노출되는 경우입니다(Table 6.2). 설계강도는 ffu = CE × ffu*(Eq. 6.2a)이며, 당사 데이터시트의 950 MPa를 ffu*로 봅니다(데이터시트 값이며 규격별 보증값이 아닙니다 — 품질 확인 주석 참조). 지속하중과 피로를 합한 응력은 유리섬유의 경우 0.20 ffu로 제한됩니다(Table 7.4.1, 안전율이 이미 포함된 값). 90° 절곡부는 rb/db = 4에서 0.50 ffu를 유지합니다(Eq. 6.2.1). 전단 스터럽은 0.004 변형률 상한으로 제한되며 ffv = 0.004 Ef입니다(Eq. 8.2d).
두 번째 표의 오른쪽 두 열을 함께 읽으십시오. 950 MPa로 광고되는 봉도 노출 부재에서 기준의 계수를 적용하고 나면 지속하중에서 133 MPa로 제한됩니다 — 표제 숫자의 약 7분의 1입니다. 이는 제품의 결함이 아니라, 어디서나 GFRP를 이렇게 설계한다는 뜻입니다. 이 맥락 없이 표제 숫자만 제시하는 공급자는 당신에게 호의를 베풀고 있는 것이 아닙니다. 단면 설계와 처짐·균열폭 검토는 프로젝트 엔지니어의 몫입니다.
GFRP 철근 배근 6단계
절곡품은 봉과 함께 발주한다
GFRP는 현장에서 구부릴 수 없습니다. 수지가 이미 경화되어 있어 억지로 구부리면 기지가 갈라지고, 겉으로는 멀쩡해 보이는 채로 봉이 강도를 잃습니다. 스터럽, 후크, 절곡 봉은 모두 공장에서 성형하므로 형상과 수량은 현장이 아니라 발주 단계에서 확정해야 합니다.
평평하게, 그늘에 보관한다
다발은 평평한 받침 위에 지면에서 띄워 놓고 충격과 장시간 자외선으로부터 보호하십시오. 적절히 보관할 경우 보관 수명은 제조일로부터 2년입니다. 슬래브 위로 봉을 끌면 리브가 갈리는데, 부착을 만들어 내는 것이 바로 그 리브입니다.
자르는 것은 되고, 용접과 가열은 안 된다
절단은 절단석이나 가는 톱날로 하고, 보안경과 방진 마스크를 착용하며 유리 분진 취급은 SDS를 따르십시오. 절단면을 부식 방지용으로 밀봉할 필요는 없습니다 — 봉 안에 부식할 것이 없습니다 — 다만 정착길이가 온전히 필요한 정착 구간에는 절단면을 두지 마십시오.
플라스틱 또는 피복 결속선으로 묶는다
플라스틱 클립이나 피복 결속선을 쓰십시오. 나강 결속선이 봉에 닿아 있으면 GFRP를 고른 이유의 절반이 무너지고, 강재 스페이서나 바 서포트는 아예 부식 경로를 피복 안으로 되돌려 놓습니다. 플라스틱이나 섬유강화 지지재를 쓰십시오.
피복과 겹침이음 길이를 지킨다
GFRP는 강재와 부착 방식이 달라 겹침이음 길이가 대체로 훨씬 깁니다. ACI 440.1R은 피복과 봉 지름에 따라 봉 지름의 20–100배 범위의 정착길이를 권장합니다(Eq. 10.3a). 습관대로 강재의 겹침 길이를 그대로 가져오지 마십시오 — 해당 단면의 GFRP 계산에서 값을 뽑으십시오.
타설과 검사는 평소대로
타설, 다짐, 양생은 철근콘크리트와 같습니다. 다만 이 봉은 뜹니다 — 강재의 1/4 무게이기 때문입니다 — 타설 전과 타설 중에 지지재와 결속이 실제로 위치를 잡아 주고 있는지 확인하십시오.
자주 묻는 질문
GFRP 철근으로 강재 철근을 1대1로 대체할 수 있습니까?
안 됩니다. 된다고 말하는 공급자는 문제를 팔고 있는 것입니다. 이 봉은 강재보다 강하지만 강성은 약 4분의 1이고 항복 구간이 없습니다. 그래서 어느 한계상태가 설계를 지배하는지가 달라집니다. 대개 처짐과 균열폭이 지배하고, 단면은 인장지배가 아니라 압축지배로 설계되며, 균형철근비는 강재의 0.0335에 대해 약 0.0078입니다(ACI 440.1R-15 Table 7.2.1, f'c = 34.5 MPa). 단면은 바꿔 끼우는 것이 아니라 ACI 440.1R / ACI 440.11 또는 해당 지역의 동등 기준으로 다시 설계해야 합니다.
설계강도가 950 MPa보다 훨씬 낮은 이유가 무엇입니까?
기준이 그렇게 정하고 있기 때문이며, 어느 공급자의 어느 GFRP 봉이든 마찬가지입니다. 설계강도는 환경 저감계수에 보증강도를 곱한 값이고(0.8 또는 0.7, ACI 440.1R-15 Table 6.2), 유리섬유는 지속하중과 피로를 합한 응력이 다시 그 값의 0.20으로 제한됩니다(Table 7.4.1). 노출 부재에서는 약 133 MPa가 남습니다. 위의 표는 그 계산을 그대로 보여 드리는 것으로, 설계 단계에 가서 놀라시지 않게 하려는 것입니다.
현장에서 구부리거나 자를 수 있습니까?
자르는 것은 되고, 구부리는 것은 안 됩니다. 수지가 이미 경화되어 있어 현장에서 구부리면 기지가 갈라지고, 겉으로는 멀쩡해 보이는 채로 봉이 강도를 잃습니다. 모든 절곡품과 스터럽, 후크는 주문에 따라 공장에서 성형합니다 — 즉 배근 상세는 현장에서 조정하는 것이 아니라 제조 전에 확정해야 합니다.
절곡하면 봉이 약해집니까?
약해집니다. 그리고 기준이 그 크기를 정량화해 두었습니다. 절곡부의 강도는 (0.05 × rb/db + 0.3) × ffu이므로, 절곡 반지름이 봉 지름의 네 배이면 절곡부는 직선봉 설계강도의 절반을 부담합니다(ACI 440.1R-15 Eq. 6.2.1). 절곡부는 직선봉 값이 아니라 이 저감된 값으로 검토해야 합니다.
화재 시 거동은 어떻습니까?
강재보다 나쁩니다. 그리고 사례별로 별도 평가가 필요합니다. 비닐에스터 기지는 유리전이온도 부근에서 연화되며, 기지가 무너지면 봉은 응력을 섬유로 전달하지 못합니다. 피복, 부재 종류, 요구 내화시간이 GFRP를 애초에 쓸 수 있는지 없는지를 결정합니다 — 이는 엔지니어가 프로젝트별로 하는 평가이지, 데이터시트가 답할 수 있는 문제가 아닙니다.
FSGR과 FSGS의 차이는 무엇입니까?
표면뿐입니다. FSGR은 봉 길이 방향으로 리브가 있어 리브가 맞물리며 콘크리트와 기계적 부착을 형성합니다. 이형철근과 같습니다. FSGS는 인발성형된 그대로의 원형 봉입니다. 섬유, 수지, 강도, 탄성계수, 밀도는 동일합니다. 구조 보강에는 리브형이 기본입니다.
어떤 규격에 따라 제조하고 시험합니까?
인장 물성은 ASTM D7205(FRP 복합재 봉의 인장 물성 시험방법)에 따라 시험하고, 봉은 GB/T 26743-2011에 따라 제조·시험합니다. 현재 당사는 ASTM D7957의 완전한 적격성 자료(Tg, 경화도, 횡전단, 부착, 흡습률, 알칼리 노출 후 강도 보존율)를 보유하고 있지 않습니다. 귀사 시방서가 D7957을 요구한다면 문의 단계에서 알려 주십시오. 어떤 항목을 문서로 제시할 수 있는지 분명히 말씀드리겠습니다. 설계는 별개의 문제입니다. ACI 440.1R-15은 지침이고, ACI 440.11-22는 ACI 318과 나란히 강제 조항의 문체로 쓰인 최초의 GFRP 건축기준입니다.
제3자 제품 인증을 보유하고 있습니까?
없습니다. 봉은 자체 기술 데이터시트를 근거로 출고하며, 물성값은 위의 ASTM 방법으로 시험한 값입니다. 여기에 해당 배치의 Mill Test Certificate와 Certificate of Analysis가 함께 나갑니다. 귀사 시방이 특정 제3자 승인을 요구한다면 견적 단계에서 알려주십시오. 충족할 수 있는지 없는지 있는 그대로 말씀드리겠습니다.
문서 및 다운로드
표면별로 하나씩, 데이터시트 두 부
리브형 FSGR용과 평활형 FSGS용입니다. 두 부 모두 전체 물성표를 담고 있으며, 각 값 옆에 해당 ASTM 시험방법을 함께 적었습니다.
출고마다 MTC + COA 동봉
모든 배치에 Mill Test Certificate와 Certificate of Analysis가 함께 나갑니다. 시방상 보관이 필요하면 발주 단계에서 요청해 주십시오.
견적 요청
지름과 길이, 수량을 보내주십시오 — 절곡품은 공장에서 성형하므로 그것도 함께 알려주십시오. 엔지니어가 1영업일 이내에 견적, 운임 산출용 중량, 데이터시트로 회신합니다. 단면을 GFRP에 맞춰 새로 설계해야 하는 상황이라면 그렇다고 알려주십시오. 엔지니어에게 무엇이 필요한지 말씀드리겠습니다.
