스크랩 거푸집및동바리의 일반사항

[무대뽀]

제 5 장  거푸집 및 동바리

1. 일반사항

1.1 일반사항

(1) 거푸집 및 동바리(받침기둥)는 소정의 강도와 강성을 가지는 동시에 완성된 구조물의 위치, 형상 및 치수가 정확하게 확보되어 만족스러운 콘크리트가 되도록 설계, 시공해야 한다.

(2) 거푸집 및 동바리는 콘크리트 구조물의 콘크리트 치기와 공정, 거푸집 및 동바리의 떼어내기 등의 시공계획에 따라 설계도를 작성하고 이에 의거하여 시공함을 원칙으로 한다.

1.2 하  중

    거푸집 및 동바리(받침기둥)는 여러 가지 시공조건을 고려하여 다음의 각 하중을 고려해서 설계  해야 한다.

(1) 연직방향하중

    연직방향의 하중으로서는 거푸집, 동바리, 콘크리트, 철근, 작업원, 시공기계기구, 가설설비 등의 중량 및 충격을 고려해야 한다.

(2) 횡방향하중

    횡방향의 하중으로는 작업할 때의 진동, 충격, 시공오차 등에 기인되는 횡방향하중 이외에 필요에 따라 큰 풍압, 유수압, 지진 등을 고려해야 한다.

(3) 콘크리트측압

    거푸집의 설계에는 굳지않은 콘크리트의 측압을 고려해야 한다. 콘크리트의 측압은 콘크리트의  배합, 치기속도, 치기높이, 다지기 방법, 칠 때의 콘크리트 온도 등에 따라 다르므로 측압 산정시 충분히 주의하여야 한다.

(4) 특수하중

    시공중에 예상되는 특수한 하중에 대해서는 그 영향을 고려해야 한다. 특수하중이란 콘크리트를 비대칭으로 칠 때의 편심하중, 경사 거푸집에 칠 때 수평분력 및 속빈 슬래브에서 묻어버리는 거푸집에 작용하는 상양력 등을 말한다.

2. 재  료

2.1 일반사항

   거푸집 및 동바리에 사용할 재료는 강도, 강성, 내구성, 작업성, 쳐야 할 콘크리트에 대한 영향 및 경제성을 고려해야 한다.

2.2 거푸집널

(1) 합판은 KS F 3110(콘크리트 거푸집용 합판)의 규정에 적합한 것이어야 한다.

(2) 흠집 및 용이가 많은 거푸집과 합판의 접착부분의 떨어져 구조적으로 약한 것을 사용해서는 안  된다.

(3) 거푸집의 띠장은 부러지거나 균열이 있는 것을 사용해서는 안된다.

(4) 제물치장 콘크리트용 거푸집널에 사용하는 합판은 내알칼리성이 우수한 재료로 표면처리된 것으로 한다.

(5) 제재한 널재는 한면을 기계대패질하여 사용한다.

(6) 금속제 거푸집널은 KS F 8006(금속제 거푸집 패널)의 규정에 적합한 것이어야 한다.

(7) 형상이 찌그러지거나 비틀림 등 변형이 있는 것은 교정한 다음 사용해야 한다.

(8) 금속제 거푸집의 표면에 녹이 많이 나 있는 것은 쇠솔(wire brush) 또는 샌드페이퍼(sand paper) 등으로 닦아내고 박리제(form oil)를 엷게 칠해 두어야 한다.

(9) 거푸집널을 재사용하는 경우는 콘크리트에 접하는 면을 깨끗이 청소하고 볼트용 구멍 또는 파손 부위를 수선한 후 사용해야 한다.

2.3 동바리(받침기둥)

(1) 강관 받침기둥은 KS F 8001(강관 받침기둥), KS F 8002(강관비계), KS F 8003(강관 틀비계)의 규정에 적합한 것으로 하고, 신뢰할 수 있는 시험기관이 내력시험 등에 의하여 허용하중을 표시한 제품을 사용해야 한다.

(2) 원형 강관은 KS D 3566(일반 구조용 탄소 강관), 각형 강관은 KS D 3568(일반 구조용 각형 강관), 경향형강은 KS D 3530(일반 구조용 경량형강)의 규정에 적합한 것이어야 한다.

(3) 현저한 손상, 변형, 부식이 있는 것은 사용해서는 안된다.

(4) 강관 동바리는 양끝을 일직선으로 그은 선 안에 있어야 하고, 일직선 밖으로 굽어져 있는 것은  사용해서는 안된다.

(5) 강관 동바리, 보 등을 조합한 구조는 최대 허용하중을 초과하지 않는 범위에서 사용해야 한다.

2.4 기타 재료

(1) 긴결철물은 내력시험에 의하여 제조업자가 허용인장력을 보증하는 것을 사용해야 한다.

(2) 연결재는 다음 사항에 합당한 것을 선정하여 사용해야 한다.

  ① 정확하고 충분한 강도가 있는 것.

  ② 회수, 해체가 쉬운 것.

  ③ 조합 부품수가 적은 것.

(3) 박리제는 콘크리트의 양생 및 표면 마감시 유해한 영향을 끼치지 않는 것으로 책임감리원의 승인을 받아 사용한다.

2.5 설  계

2.5.1 거푸집의 설계

(1) 거푸집은 형상 및 위치를 정확하게 유지해야 한다.

(2) 거푸집은 쉽게 조립할 수 있고, 안전하게 떼어낼 수 있게 해야 하며, 거푸집널 또는 패널(panel)의 이음은 될 수 있는대로 부재축에 직각 또는 평행으로 하고, 모르터가 새어나오지 않는 구조로  해야 한다.

(3) 특별히 지정하지 않은 경우라도 콘크리트의 모서리는 모따기가 될 수 있는 구조이어야 한다.

(4) 필요한 경우에는 거푸집의 청소, 검사 및 콘크리트 치기에 편리하도록 적당한 위치에 일시적인  개구부를 만들어야 한다.

(5) 중요한 구조물의 거푸집에 대해서는 설계도를 작성해야 한다.

2.5.2 동바리의 설계

(1) 동바리는 설계 및 시공 등을 고려하여 알맞는 형식과 재료를 선택하고, 받는 하중을 완전하게 기초에 전달하도록 해야 한다.

(2) 동바리는 조립이나 때어내기가 편리한 구조로서, 그 이음이나 접촉부에서 하중을 안전하게 전달할 수 있는 것이어야 한다.

(3) 콘크리트를 치는 동안은 물론 다 친 후에도 동바리의 기초는 과도한 침하나 부등침하가 일어나지 않도록 해야 한다.

(4) 동바리의 설계에 있어서 시공시 및 완성후의 콘크리트 자중에 따른 침하, 변형을 고려해야 한다.

2.5.3 거푸집 및 동바리 구조계산

(1) 거푸집의 강도 및 강성의 계산은 콘크리트 시공시의 연직방향하중, 횡방향하중 및 콘크리트 측압에 대하여 검토해야 한다.

 ① 거푸집 및 동바리 계산에 사용하는 연직방향 설계하중은 고정하중, 충격하중(고정하중의 50%), 작업하중(150 kgf/㎡) 등으로 다음의 식(5.1)을 적용한다.

       W = γ·t + 0.5·γ·t+150 kgf/㎡                         (5.1)

     여기서, γ = 철근 콘크리트의 단위중량(kgf/㎥)

                     보통 콘크리트 γ = 2,400kgf/㎥

                     제1, 3종 경량 콘크리트 γ = 2,000kgf/㎥

                     제2종 경량 콘크리트 γ = 1,700kgf/㎥

               t = 슬래브 두께

     다만, 충격하중 및 작업하중을 합한 값이 250kgf/㎡ 이상되어야 한다.

 ② 동바리에 작용하는 횡방향 하중으로는 고정하중의 2% 이상 또는 동바리 상단의 수평방향 단위 길이당 150kgf/m 이상 중에서 큰 쪽의 하중이 동바리 머리부분에 수평방향으로 작용하는 것으로   가정한다. 옹벽과 같은 거푸집의 경우에는 거푸집 측면에 대하여 50kgf/㎥ 이상의 횡방향 하중이  작용하는 것으로 본다. 그밖에 바닥이나 유수의 영향을 크게 받을 때에는 별도로 이들을 고려하여야 한다.

(2) 장선과 장선 사이 거푸집널의 허용처짐량은 0.3cm 이하로 한다. 다만, 표면 마무리의 평탄성이 요구되는 경우에는 0.1∼0.2cm 이하로 한다.

(3) 목재 거푸집 및 수평부재는 등분포하중이 작용하는 단순보로서 검토한다.

(4) 거푸집의 구조계산에 사용되는 재료의 허용응력은 건축물의 구조기준 등에 관한 규칙(건설교통부령)에 정한 장기 허용응력과 단기 허용응력의 평균치로 한다.

3. 시  공

3.1 일반사항

(1) 거푸집 및 동바리는 콘크리트 시공중의 하중, 콘크리트의 측압, 부어넣을 때의 진동 및 충격 등에 견디고, 콘크리트를 시공했을 때 시공허용오차의 허용치를 넘는 변형 또는 오차가 발생하지 않도록 거푸집을 제작하여야 한다.

(2) 설비, 전기 등의 연관공종과 관련하여 시공하는 각종 개구부와 매설물은 소요위치에 정확히 시공되도록 한다.

3.2 거푸집의 시공

(1) 거푸집을 단단하게 조이는 데는 기성제품의 거푸집 긴결재(form ties), 볼트 또는 강봉을 쓴다.  이러한 조임재는 거푸집을 제거한 다음 콘크리트 표면에 남겨 놓아서는 안된다. 조임재가 콘크리트 표면에 나와 있으면 이것이 녹슬어 보기 흉하고 또는 콘크리트에 균열을 유발할 염려가 있으므로  콘크리트 표면에서 25mm 이내에 있는 조임재는 구멍을 뚫어 제거해야 되며, 제거후 구멍은 고품질의 모르터 메워야 한다.

(2) 거푸집을 사용한 콘크리트의 면에서 거칠게 거푸집이 마무리됐을 경우에는 구멍, 기타 결함이 있는 부위는 땜질하고, 6mm 이상의 돌기물은 제거해야 한다.

(3) 거푸집 시공의 허용오차는 구조물의 허용오차가 보장되도록 해야 하며 책임감리원의 승인을 받아야 한다.

(4) 거푸집판 내면에는 콘크리트가 거푸집에 부착되는 것을 막고 거푸집 제거를 쉽게 하기 위해 박리제를 발라야 한다.

3.3 동바리(받침기둥)의 시공

(1) 동바리를 조립하기에 앞서 기초가 소요지지력을 갖도록 하고 동바리는 충분한 강도와 안전성을 갖도록 시공해야 한다.

(2) 동바리는 필요에 따라 적당한 솟음(camber)을 두어야 한다.

(3) 거푸집이 곡면일 경우에는 버팀대의 부착 등 당해 거푸집의 변형을 방지하기 위한 조치를 하여야 한다.

(4) 동바리는 침하를 방지하고 각부가 활동하지 아니하도록 견고하게 하여야 한다.

(5) 강재와 강재와의 접속부 및 교차부는 볼트, 클램프 등의 철물로 정확하게 연결하여야 한다.

(6) 강관동바리는 3본 이상 이어서 사용하지 아니하여야 하며, 또 높이가 3.6미터 이상의 경우에는 높이 2.0미터 이내마다 수평 연결재를 2개 방향으로 설치하고 수평연결재의 변위가 일어나지 아니 하도록 이음 부분은 견고하게 연결하여야 한다.

(7) 동바리 하부의 받침판 또는 받침목은 2단 이상 삽입하지 아니 하도록 하고 작업인원의 보행에 지장이 없어야 하며, 이탈되지 않도록 고정시켜야 한다.

3.4 거푸집의 시공 허용오차

3.4.1 수직오차

(1) 높이가 30m 미만인 경우

 ① 선, 면 그리고 모서리 : 25mm 이하

(2) 높이가 30m 이상인 경우

 ① 선, 면 그리고 모서리 :  높이의 1/1,000 이하, 다만 최대 150mm 이하

 ② 노출 모서리 기둥, 콘트롤 조인트 홈 : 높이의 1/2,000 이하, 다만 최대 75mm 이하

3.4.2 수평오차

(1) 부재(슬래브밑, 천장, 보밑 그리고 모서리) : 25mm 이하

(2) 슬래브 중앙부에 300mm 이하인 개구부가 생기는 경우 또는 가장자리에 큰 개구부가 있는 경우 : 13mm 이하

(3) 쇠톱자름, 조인트 그리고 슬래브에서 매설물로 인해 약화된 면 : 19mm 이하

3.4.3 콘크리트 슬래브 제물 바탕 마감의 허용오차

(1) 슬래브 상부면

 ① 지반면에 접한 슬래브                        : 19mm 이하

 ② 동바리를 제거하지 않은 기준층 슬래브 : 19mm 이하

(2) 동바리를 제거하지 않은 부재 : 19mm 이하

(3) 인방보, 노출창대, 파라펫, 수평홈 그리고 현저히 눈에 띄는 선 : 13mm 이하

3.4.3 부재 단면 치수의 허용오차

(1) 기둥, 보, 교각, 벽체(두께만 적용) 그리고 슬래브(두께만 적용) 등의 부재

 ① 단면 치수가 300mm 미만                 : +9mm, -6mm

 ② 단면 치수가 300∼900mm 이하         : +13mm, -9mm

 ③ 단면 치수가 900mm 이상                 : +25mm

3.4.5 기타 허용오차

(1) 계단

 ① 계단의 높이 : 3mm 이하

 ② 계단의 넓이 : 6mm 이하

(2) 홈

 ① 폭이 50mm 이하인 경우          : 3mm

 ② 폭이 50∼300mm 이하인 경우  : 6mm

(3) 콘크리트면 또는 선의 기울기는 3m당 측정하여 다음의 허용오차범위 이내이어야 한다.

 ① 노출 모서리 기둥의 수직선, 노출콘크리트에 있는 컨트롤 조인트의 홈 : 6mm

 ② 기타의 경우 : 9mm

3.4.6 부재를 관통하는 개구부

 ① 개구부의 크기 : +25mm, -6mm

 ② 개구부의 중심선 위치 : +3mm, -3mm

3.5 거푸집 및 동바리 검사

(1) 거푸집 및 동바리는 콘크리를 치기 전에 책임감리원의 검사를 받아야 한다.

(2) 거푸집 및 동바리는 콘크리트를 치는 동안 거푸집의 부풀음, 모르터가 새어나오는 것, 이동, 경사, 침하, 접속부의 느슨해짐, 기타의 이상 유무를 검사해야 한다.

(3) 구조물의 시공정밀도를 유지하기 위하여 개개의 부분의 허용오차 및 누적 허용오차는 3.4에 규정한 시공허용오차 범위로 한다.

3.6 거푸집 및 동바리(받침기둥) 떼어내기

3.6.1 거푸집 및 동바리 떼어내기

(1) 거푸집 및 동바리는 콘크리트가 자중 및 시공중에 가해지는 하중에 충분히 견딜만한 강도를 가질 때까지 떼어내서는 안된다. 그러나 고정보, 라멘, 아치 등에서는 콘크리트의 크리프의 영향을 이용하면 구조물에 균열이 발생하는 것을 적게 할 수 있으므로 구조물의 콘크리트가 자중 및 시공하중을 지탱하기에 충분한 강도에 도달했을 때 될 수 있는 한 빨리 거푸집 및 동바리를 제거하도록 한다.

(2) 거푸집 및 동바리의 떼어내는 시기 및 순서는 시멘트의 성질, 콘크리트의 배합, 구조물의 종류와 중요도, 부재의 종류 및 크기, 부재가 받는 하중, 콘크리트 내부의 온도와 표면온도의 차이 등의 요인에 따라 다르므로 거푸집 및 동바리의 해체 시기는 이들을 고려하여 정하되 사전에 책임감리원의 승인을 받아야 한다.

(3) 일반적으로 콘크리트를 지탱하지 않는 부위, 즉 보옆, 기둥, 벽등의 측벽의 경우 10℃ 이상의 온도에서 24시간 이상 양생한 후에 콘크리트 압축강도가 50kgf/㎠ 이상 도달한 경우 거푸집널을   해체할 수 있다(표 5.1 참조). 다만, 거푸집널 존치 기간중의 평균 기온이 10℃ 이상인 경우는 콘크 리트 재령이 표 5.2에 주어진 재령이상 경과하면 압축강도시험을 하지 않고도 해체할 수 있다.

(4) 슬래브 및 보의 밑면, 아치 내면의 거푸집널 존치기간은 콘크리트의 압축강도(f_cu) 시험에 의하여 설계기준강도(f_ck)의 2/3 이상 값에 도달한 것이 확인되면 해체가 가능하다(표 5.1참조). 다만 140kgf/㎠ 이상이어야 한다.

(5) 보, 슬래브(slab) 및 아치(arch) 밑의 거푸집널은 원칙적으로 동바리를 해체한 후에 떼어낸다.  그러나 충분한 양의 동바리를 현상태대로 유지하도록 설계 시공된 경우 콘크리트를 10℃ 이상 온도에서 4일 이상 양생한 후 사전에 책임감리원의 승인을 받아 떼어낼 수 있다.

(6) 동바리 해체 후 해당 부재에 가해지는 하중이 구조계산서에서 제시한 그 부재의 설계하중을 상회하는 경우에는 전술한 존치기간에 관계없이 구조계산에 의하여 충분히 안전한 것을 확인한 후에   해체한다.

표 5.1 콘크리트의 압축강도를 시험할 경우

부     재	콘크리트 압축강도(fcu)
확대기초, 보옆, 기둥, 벽 등의 측벽	50 kgf/㎠ 이상
슬래브 및 보의 밑면, 아치 내면	설계기준강도×2/3 (fcu≥2/3fck) 다만, 140 kgf/㎠ 이상

표 5.2 콘크리트의 압축강도를 시험하지 않을 경우

-기초,보옆, 기둥 및 벽의 측벽

시멘트의                                   종류     평균 기온	조강포틀랜드 시멘트	보통포틀랜드시멘트 고로슬래그시멘트(특급) 포틀랜드포졸란 시멘트(A종) 플라이애시시멘트(A종)	고로슬래그시멘트 포틀랜드포졸란 시멘트(B종) 플라이애시시멘트(B종)
20℃ 이상	2 일	4 일	5 일
20℃ 미만 10℃ 이상	3 일	6 일	8 일

3.6.2 거푸집 및 동바리를 떼어낸 직후의 재하

(1) 거푸집 및 동바리를 떼어낸 직후의 구조물에 재하할 경우에는 콘크리트의 강도, 구조물의 종류, 작용하중의 종류와 크기 등을 고려하여 유해한 균열이나 기타 손상을 받지 않도록 해야 한다.

(2) 동바리를 떼어낸 후에도 재하가 있을 경우 적절한 동바리를 재설치하여야 하며, 시공중의 고층  건물의 경우 최소 3개층에 걸쳐 동바리를 설치하고 콘크리트 작업에 의한 하중 등을 재하해야 한다.

3.7 특수거푸집 및 동바리

3.7.1 일반사항

    특수거푸집과 동바리를 사용할 경우 각각에 요구되는 특별한 주의사항을 준수해야 하며 사전에  책임감리원의 승인을 받아야 한다.

3.7.2 스립폼(slip form)

(1) 슬립폼의 설계에는 1.2에 규정한 하중 외에 활동에 대한 저항력도 고려해야 한다.

(2) 슬립폼은 구조물이 완성될 때까지 또는 소정의 시공구분이 완료될 때까지 연속해서 이동시켜야  한다. 또 스립폼은 충분한 강성을 가지는 구조여야 하며, 부속장치는 소정의 성능과 안전성을 가지는 것이어야 한다.

(3) 슬립폼의 활동속도는 탈형 직후의 콘크리트 압축강도가 그 부분에 걸리는 전하중에 충분히 견딜 수 있도록 콘크리트의 품질과 시공조건에 따라 결정해야 한다.

3.7.3 갱폼(gang form)

(1) 갱폼의 설계에는 1.2에 규정한 하중 외에 활동에 대한 저항력도 고려해야 한다.

(2) 요철규격, 리브간격, 개구부 규격 및 위치 등은 갱폼 설계도에 따른다.

(3) 시공층의 요철무늬와 아래층의 요철무늬가 줄바르게 되도록 한다.

(4) 갱폼이 아래로 처지거나 밖으로 이탈되지 않는 조립방법으로 하며, 아래층의 거푸집 긴결재(form tie) 구멍을 이용하여 2열 이상 고정시킨다.

(5) 공동주택에 사용하는 갱폼의 제작은 다음에 따른다.

 ① 철판두께는 6층 이하의 벽체에서 0.5mm, 7층 이상의 벽체에서 1.2mm, 16층 이상의 벽체에서 1.6mm 이상으로 한다.

 ② 절곡부위는 선명하게 접으며, 이음새는 합판이 닿는 오목부분에 오도록 하고, 평나사못을 15cm 이내의 간격으로 박아 들뜨지 않게 한다.

 ③ 철판과 합판의 고정은 평나사못을 20cm 이내의 간격으로 박아 고정한다.

 ④ 합판 뒷면 장선은 45×90mm 이상의 각재를 300mm 이내의 간격이 되게 배치한다.

 ⑤ 장선 뒤의 띠장은 45×90mm 이상의 각재 2개를 사용한다.

3.7.4 이동동바리

(1) 이동동바리는 충분한 강도와 안전성 및 소정의 성능을 가진 것이어야 한다.

(2) 이동동바리에 작용하는 하중을 가설 구조물이 받게 될 경우에는 그것이 받는 모든 하중상태에 대하여 가설구조물이 안전한가를 확인해야 한다.

(3) 이동 동바리에 설치되는 여러 가지 장치는 조립후 및 사용중 적당한 시기에 검사하여 그 안전을 확인해야 한다.

(4) 이동동바리의 이동은 정확하고 안전하게 하여야 한다.

(5) 이동동바리는 조립후 및 사용중 콘크리트에 유해한 변형을 생기게 해서는 안된다.

(6) 이동동바리는 필요에 따라 적당한 솟음을 두어야 한다.

  특히 프리스트레스트 콘크리트 보에서는 긴장에 의한 탄성변형 및 크리프를 고려하여 솟음량을 결정하여야 한다.

3.7.5 시스템(system) 가설재

(1) 보(beam) 타입의 트러스재

 ① 보 타입의 트러스재(동바리가 필요없는 경량의 가설 시스템)의 사용은 각각에 요구되는 특별한  주의사항을 준수하여야 하며, 사전에 책임감리원의 승인을 받아 사용한다.

 ② 보 타입의 트러스재는 설계도에 따라 설치한 후 검사하여 그 안전을 확인하여야 한다.

 ③ 보 타입의 트러스재를 구성하는 부재는 트러스의 양단을 지지물에 고정하여 트러스의 활동 및   탈락을 방지해야 한다.

 ④ 보 타입의 트러스재와 트러스 사이에는 연결재를 설치하여 움직임을 방지하여야 한다.

 ⑤ 보 타입의 트러스재는 조립후 및 사용중 콘크리트에 유해한 변형을 생기게 해서는 안된다.

 ⑥ 보조 브라켓 및 핀(pin) 등의 부속장치는 소정의 성능과 안전성을 가지는 것이어야 한다.

(2) 시스템 서포트

 ① 시스템 서포트를 사용할 경우에는 조립재 전체로서의 강도에 대하여 책임감리원의 지시에 따라  안전하중을 정한다.

 ② 시스템 서포트는 지정된 부품을 사용하며, 기초는 충분한 지지력을 갖춘 후 조립한다.

 ③ 시스템 서포트의 상부에 보 또는 멍에를 올릴 때에는 당해 상단에 강재에 단판을 부착하여 보 또는 멍에에 고정시켜야 한다.

 ④ 시스템 서포트의 높이가 4.0m를 초과할 때에는 높이 4.0m 이내마다 수평연결재를 조립 고정해야한다.