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건축공학시선/건축현장이모저모

파이프서포트, 강관동바리, 시스템동바리(구분 및 법정리)

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#서

파이프 서포트, 강관동바리, 시스템 동바리 등등 결국에는 상부 거푸집의 하중을 견딜수 있게 하부에서 지지해주는 역할을 하는 도구이다.

 

 

그런데, 산업안전보건법과, 국가표준센터 등에서 규정하고 있는 사항들을 돌이켜 보면, 그 규정에 대한 주장들이 엇갈리는 

 

경우들이 종종 생긴다.

 

아마도 노동부의 산안법을 기반으로 하는 안전과 국토부의 건진법을 기반으로 하는 건축의 차이라고 볼 수 있겠지만, 

 

결과적으로는 건축현장에서 일이 진행되어야 하기 때문에 정리를 한번 하고 가는것이 좋다.

 

#본

1)산업안전 보건법 

제332조(거푸집동바리등의 안전조치) 사업주는 거푸집동바리등을 조립하는 경우에는 다음 각 호의 사항을 준수하여야 한다.  <개정 2019. 12. 26.>

1. 깔목의 사용, 콘크리트 타설, 말뚝박기 등 동바리의 침하를 방지하기 위한 조치를 할 것

2. 개구부 상부에 동바리를 설치하는 경우에는 상부하중을 견딜 수 있는 견고한 받침대를 설치할 것

3. 동바리의 상하 고정 및 미끄러짐 방지 조치를 하고, 하중의 지지상태를 유지할 것

4. 동바리의 이음은 맞댄이음이나 장부이음으로 하고 같은 품질의 재료를 사용할 것

5. 강재와 강재의 접속부 및 교차부는 볼트ㆍ클램프 등 전용철물을 사용하여 단단히 연결할 것

6. 거푸집이 곡면인 경우에는 버팀대의 부착 등 그 거푸집의 부상(浮上)을 방지하기 위한 조치를 할 것

7. 동바리로 사용하는 강관 [파이프 서포트(pipe support)는 제외한다]에 대해서는 다음 각 목의 사항을 따를 것

가. 높이 2미터 이내마다 수평연결재를 2개 방향으로 만들고 수평연결재의 변위를 방지할 것

나. 멍에 등을 상단에 올릴 경우에는 해당 상단에 강재의 단판을 붙여 멍에 등을 고정시킬 것

8. 동바리로 사용하는 파이프 서포트에 대해서는 다음 각 목의 사항을 따를 것

가. 파이프 서포트를 3개 이상 이어서 사용하지 않도록 할 것

나. 파이프 서포트를 이어서 사용하는 경우에는 4개 이상의 볼트 또는 전용철물을 사용하여 이을 것

다. 높이가 3.5미터를 초과하는 경우에는 제7호 가목의 조치를 할 것

9. 동바리로 사용하는 강관틀에 대해서는 다음 각 목의 사항을 따를 것

가. 강관틀과 강관틀 사이에 교차가새를 설치할 것

나. 최상층 및 5층 이내마다 거푸집 동바리의 측면과 틀면의 방향 및 교차가새의 방향에서 5개 이내마다 수평연결재를 설치하고 수평연결재의 변위를 방지할 것

다. 최상층 및 5층 이내마다 거푸집동바리의 틀면의 방향에서 양단 및 5개틀 이내마다 교차가새의 방향으로 띠장틀을 설치할 것

라. 제7호나목의 조치를 할 것

10. 동바리로 사용하는 조립강주에 대해서는 다음 각목의 사항을 따를 것

가. 제7호나목의 조치를 할 것

나. 높이가 4미터를 초과하는 경우에는 높이 4미터 이내마다 수평연결재를 2개 방향으로 설치하고 수평연결재의 변위를 방지할 것

11. 시스템 동바리(규격화ㆍ부품화된 수직재, 수평재 및 가새재 등의 부재를 현장에서 조립하여 거푸집으로 지지하는 동바리 형식을 말한다)는 다음 각 목의 방법에 따라 설치할 것

가. 수평재는 수직재와 직각으로 설치하여야 하며, 흔들리지 않도록 견고하게 설치할 것

나. 연결철물을 사용하여 수직재를 견고하게 연결하고, 연결 부위가 탈락 또는 꺾어지지 않도록 할 것

다. 수직 및 수평하중에 의한 동바리 본체의 변위로부터 구조적 안전성이 확보되도록 조립도에 따라 수직재 및 수평재에는 가새재를 견고하게 설치하도록 할 것

라. 동바리 최상단과 최하단의 수직재와 받침철물은 서로 밀착되도록 설치하고 수직재와 받침철물의 연결부의 겹침길이는 받침철물 전체길이의 3분의 1 이상 되도록 할 것

12. 동바리로 사용하는 목재에 대해서는 다음 각 목의 사항을 따를 것

가. 제7호가목의 조치를 할 것

나. 목재를 이어서 사용하는 경우에는 2개 이상의 덧댐목을 대고 네 군데 이상 견고하게 묶은 후 상단을 보나 멍에에 고정시킬 것

13. 보로 구성된 것은 다음 각 목의 사항을 따를 것

가. 보의 양끝을 지지물로 고정시켜 보의 미끄러짐 및 탈락을 방지할 것

나. 보와 보 사이에 수평연결재를 설치하여 보가 옆으로 넘어지지 않도록 견고하게 할 것

14. 거푸집을 조립하는 경우에는 거푸집이 콘크리트 하중이나 그 밖의 외력에 견딜 수 있거나, 넘어지지 않도록 견고한 구조의 긴결재, 버팀대 또는 지지대를 설치하는 등 필요한 조치를 할 것

 

상기법에 따르면 파이프 서포트를 사용하더라도, 수평재 보강을 통해서 거푸집 서포트를 활용하라는 언급이 나온다.

 

2) KDS 21 50 00 거푸집 및 동바리 설계기준(2022)

3.2.2 파이프 서포트

(1) 구조설계를 통해 파이프 서포트의 적정한 간격을 결정하여야 한다.

(2) 파이프 서포트 허용압축내력 산정 시 수평연결재로 좌굴길이를 조정하지 않고 전체 동바리 길이에 대하여 좌굴길이로 산정하였을 경우에는 수평연결재를 생략할 수 있다.

(3) 파이프 서포트 구조설계 시 수평하중에 대한 안전성 검토를 실시하여야 한다.

(4) 파이프 서포트 설치 전, 지반의 지지력에 대한 안전성 검토를 실시하여야 한다.

(5) 개구부에 파이프 서포트를 설치하는 경우에는 상부하중을 충분히 지지할 수 있는 지지물을 설치하고 이에 대한 안전성 검토를 실시하여야 한다.

 

3.2.3 시스템 동바리

(1) 시스템 동바리는 규격화·부품화된 수직재, 수평재 및 가새재 등을 현장에서 조립하여 거푸집을 지지하는 동바리로 구조설계를 통해 조립도를 작성하여야 한다.

(2) 시스템 동바리 구조설계 시 연직 및 수평하중에 대한 안전성 검토결과에 따라 수직재 및 수평재에 가새재가 배치되도록 설계하여야 한다.

(3) 경사진 구조물의 가설용 동바리로 시스템 동바리를 사용하는 경우 다음의 편경사 및 평면곡선 반지름에 대한 조건을 만족하여야 한다. 단, 종단경사의 경우에는 제한을 두지 않는다.

① 바닥면의 편경사는 6% 이내이어야 한다.

② 평면곡선 반지름은 도로의 구조·시설 기준에 관한 규칙 제19조(평면곡선 반지름)에서 최대 편경사 6%일 때의 설계속도에 대응하는 최소 평면곡선 반지름 규정을 만족하여야 한다.

(4) 동바리의 전체 좌굴을 방지하기 위해 시스템 동바리의 설치높이는 조립되는 동바리 단변 폭의 3배가 넘지 않도록 하며, 초과 시에는 주변 구조물에 지지하는 등의 전체 좌굴을 방지할 수 있는 조치를 취하여야 한다. 다만, 수평버팀대 등의 설치를 통해 전도 및 좌굴에 대한 구조 안전성이 확인된 경우에는 3배를 초과하여 설치할 수 있다.

(5) 시스템 동바리를 지반에 설치할 경우에는 연직하중에 견딜 수 있도록 지반의 지지력을 검토하여 강재, 목재 등을 이용하여 깔판 또는 깔목을 설치하거나, 지반다짐 후 콘크리트를 타설하는 등의 상재하중에 의한 침하 방지조치를 하여야 한다.

 

3.2.4 강관틀 동바리

(1) 강관틀 동바리는 수직재, 수평재 및 경사재 등이 용접으로 일체화되어 생산된 주틀과 경사재 등이 조립되어 구조 시스템을 형성하기 때문에 시스템 동바리와 마찬가지로 부재의 단면적과 재료 특성만을 토대로 성능을 산정하기 어렵다. 따라서, 강관틀 동바리 부재의 성능은 KS F 8022에 규정된 시험방법에 따라 하중을 가하여 각 부재가 견딜 수 있는 하중의 최댓값을 토대로 산정하는 것을 원칙으로 한다.

(2) 강관틀 동바리는 수평재 및 경사재를 반드시 설치하여 예상되는 수평하중을 이들 부재가 지지토록 하여야 한다.

(3) 강관틀 동바리의 상하 수평재 설치간격에 대한 수직재 설치간격의 비는 0.5/1∼1/1의 범위 이내이어야 한다.

(4) 경사진 구조물의 가설용 동바리로 강관틀 동바리를 사용하는 경우 다음의 편경사 및 평면곡선 반지름에 대한 조건을 만족하여야 한다. 단, 종단경사의 경우에는 제한을 두지 않는다.

① 바닥면의 편경사는 6% 이내이어야 한다.

② 평면곡선 반지름은 도로의 구조·시설 기준에 관한 규칙 제19조(평면곡선 반지름)에서 최대 편경사 6%일 때의 설계속도에 대응하는 최소곡선 반지름 규정을 만족하여야 한다.

 

3.2.5 강재 동바리

(1) 강재 동바리는 대구경 원형 강관 또는 H 형강, I 형강 또는 플레이트 거더 등을 이용하여 설계되는 동바리를 말하며, 동바리의 재료특성과 단면형상을 토대로 설계되어 시공 현장에서 다양하게 적용될 수 있는 일반적인 동바리를 말한다.

(2) 강재 동바리에 유수압이 작용하는 경우에는 KDS 24 12 20(식 (4.1-11))에 따른다.

(3) 강재 동바리는 유목에 의한 충돌하중을 고려할 경우에는 KDS 24 12 20(식(4.1-26))에 따른다.

 

내용은 많지만 산업안전보건법은 전체 동바리를 대상으로 작성된거라고 보면 되고, 이후 세부적인 설계기준을 따온것으로 보면 될것이다.

 

 

그런데 파이프서포트에서 v1,v2,v3,v4는 무슨이야기일까?

 

남겨보려고 한다.

 

3)파이프 서포트의 허용치

 

파이트 서포트는 v1~v6까지 다양한 규격의 동바리로 존재한다.

개략적인 허용치는 국가표준이나, 법령에 나온것은 아니고, 동바리 제조사의 전문시방이나, 규격자료를 참고해야한다.

거의 대동소이한 정도이지만, 하나의 샘플제품을 가지고 설명해보겠다.

하중지지대 - 동신렌탈 (gaseol.co.kr)-자료 출처

품목(일반 구경)외관(Ø60.5 x 2.0T) 내관(Ø48.6 x 2.2T) 길이(m) 중량(kg) 밴딩단위(ea) 최소최대겹치는 부분

서포트 규격별 허용능력

품목 외관 내관 최소길이 최대길이 중복길이 중량 밴딩단위(ea)
SPS10 0.6 0.6 0.6 1.0 0.2 5.5 50
SPS20 0.8 0.8 0.8 1.4 0.2 6.0 50
SPS30 1.0 1.0 1.0 1.8 0.2 7.0 50
SPS40 (VO) 1.2 1.2 1.2 2.2 0.2 8.5 50
SPS50 1.5 1.5 1.5 2.7 0.3 9.5 50
V1 1.7 1.8 1.8 3.2 0.3 11.0 50
V2 1.7 2.0 2.0 3.4 0.3 12.0 50
V3 1.7 2.4 2.4 3.8 0.3 13.0 50
V4 1.7 2.6 2.6 4.0 0.3 14.0 50
*V5 2.2 3.0 3.0 4.9 0.3 15.0 50
*V6 3.2 3.0 3.2 5.9 0.3 20.0 50
  • * 안전 문제로 인해 시스템서포트 권장

상기 표와 같이 v4 까지는 4m까지 최대길이가 사용이 되고 시험성적서가 나온다(물론 v5,v6도 시험성적서가 나오는 제조사도 있지만, 허용중량을 보면, 금액대비해서 허용중량의 증감이 적기 때문에 잘은 안쓴다.)

 

또 4m라는 높이의 이슈는 산업안전보건법 제 332조의 10.

동바리로 사용하는 조립강주에 대해서는 다음 각목의 사항을 따를 것

가. 제7호나목의 조치를 할 것

나. 높이가 4미터를 초과하는 경우에는 높이 4미터 이내마다 수평연결재를 2개 방향으로 설치하고 수평연결재의 변위를 방지할 것

 

이란 조항이 있기 때문에, 4m까지 제작하는 경우도 있다. 과거 논문을 보면 법이 개정되기전에는 4.2m까지가 v4의 최대높이였는데, 

 

결과론적인 사고결과 분석시 4m이상부터 낙상사고가 97%라는 논문통계를 보아 아마 4m로 법이 개정되지 않았을까 하는 생각이 든다.

 

이러한 과정을 거쳐서 v4는 4m까지만 제작이 되고(제조사별 대동소이)

v4인데 4.5m,4.6m 까지 올라가는 경우도 있다만. 이런경우에는 시험성적서 기준이 아니라 국내 시험성적이 필요가 없는

해외로 수출하기 위한 용도로 제작된다고 한다.

 

 

 

4)구조계산서

 

파이프 서포트의 구조계산은 5m 이상일때 대상이 되기 때문에 보통 구조계산을 하지 않고 법적인 일반론을 지켜가면서 시공한다.

 

행여나 본인 현장이 5m이상의 동바리를 설치한다면 꼭 구조계산을 해야한다.

 

 

 

#결

매번 헷갈리지만 이러한 부분을 하나씩 정리해 나가면서 기술정보를 습득하고, 많은 부분에 대해서 알아가고 싶다.

 

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