동바리 구조검토관련 기준 정리

동바리 구조검토관련 기준 정리

 

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1. 설계단계 안전성 확보 관련 기준 요약

 

 - 작용하는 모든 설계하중에 대한 안전성 검토

  『 가설공사표준시방서」 제4장 1.2 설계하중(「콘크리트교량가설용동바리설치지침」제3장3.2설계하중)』 

  ▶ 거푸집 및 동바리는 콘크리트 시공시에 작용하는 수직하중, 수평하중, 콘크리트측압 및풍하중, 편심하중등에 대해 그 안전성을 검토하여야한다.

 

 - 설계시 하중조합 적용

  『 가설공사표준시방서」제3장3. 하중조합(「콘크리트교량가설용동바리설치지침」제3장3.2.3하중조합)』 

  ▶ 가시설물설계시에는 시공중 또는 사용기간중에 작용할것으로 예상되는 하중들을 각하중들의 발생특성에따라 합리적으로 조합하여 검토하여야한다.

구 분	하중조합	허용응력 증가계수
comb 1	고정하중+활하중+수평하중(M)*	1.00
comb 2	고정하중+활하중+수평하중(M)+풍하중	1.25
comb 3	고정하중+활하중+수평하중(M)+특수하중	1.50

*수평하중(M): 타설시의 충격 또는 시공오차등에의한 하중 (고정하중의2% 또는수평길이당1.5kN/m중큰값이최상단에작용)

 

 - 2차원 또는 3차원 구조해석에의한 검토

  『 가설공사표준시방서」 제4장 1.6 구조설계(「콘크리트교량가설용동바리설치지침」제3장3.4구조해석)』 

  ▶ 일반적으로 동바리는 현장조건에 부합하는 각부재의 연결조건과 받침조건을 고려한 2차원 혹은 3차원 해석을수행하여야하나, 구조물의형상, 평면선형 및 종단선형의 변화심하고 편재하의 영향을 고려할 경우에는 반드시 3차원 구조해석을수행하여안전성을 검증하여야한다.

 특히설치 높이가 5.0m이하인 시스템및강관틀 동바리의경우에는 2차원 또는3차원 구조해석을생략할수 있으며, 구조설계는하중계산→응력계산→단면배치 및간격계산에따라수행한다.
      * 높이5m이하인 시스템 및 강관틀 동바리에한하여 2차원 또는3차원 구조해석생략가능

 - 재사용 가설기자재 사용시 허용응력 저감적용

  『 가설공사표준시방서」제4장4.1일반사항』 

  ▶ (3) 재사용 동바리부재의 허용압축응력은 재사용 가설기자재의 성능저하에따른 안전율 1.3으로 나눈값을 사용한다.

     ※ “재사용 가설기자재 자율등록제”에 등록된 동바리부재의 허용압축응력은 안전율1.15로 나눈값을 사용한다. (가설공사표준시방서 2016에서 삭제됨) 

 

 - 최상단 및 최하단 수평연결재의 설치기준 적용
  『 가설공사표준시방서」제3장 3.5 시스템 동바리』 

  ▶ 슬래브두께가 0.5m이상일 경우에는 동바리본체의 상단과 하단의 경계조건에의한 수직재 좌굴하중의 감소를 방지하기위하여 수직재최상단 및 최하단으로부터 400㎜ 이내에 첫번째 수평재가 설치되어야한다.

 

  『 콘크리트 교량 가설용 동바리 설치지침 2007, 3장 설계 3.3 』 

  ▶ 7) 동바리 본체의 상단과 하단의 경계조건에 의한 수직재 좌굴하중의 감소를 방지하기 위하여 수직재 최상단 및 최하단으로부터 400mm 이내에 첫 번째 수평재가 설치되어야 한다. (그림 3.2 참조)

 

2. 설계하중에 대한 기준

 

  1. 『 가설공사표준시방서」제4장 1.2 설계하중』 

▶ 1.2.2 수직하중
    (1) 거푸집 및 동바리설계에 사용하는 수직하중은 고정하중(D) 및 공사중발생하는 작업 하중(Li)으로 다음항의 값을 적용한다.
    (2) 고정하중은 철근콘크리트와 거푸집의 무게를 합한하중이며, 콘크리트의 단위질량은 철근의 질량을 포함하여 보통콘크리트 2,400kg/㎥, 제1종경량콘크리트 2,000kg/㎥, 그리고 제2종경량콘크리트 1,700kg/㎥를 적용한다. 거푸집의 무게는 최소40kg/㎡ 이상을 적용하여야 한다. 다만, 특수 거푸집의 경우에는 그 실제거푸집 및 철근의 무게를 적용하여야 한다.
   (3) 작업하중은 작업원, 경량의 장비하중, 기타 콘크리트 타설에 필요한 자재 및 공구등의 시공하중, 그리고 충격하중을 포함한다. 작업하중은 슬래브 두께가0.5m미만일 경우에는 구조물의 수평투영면적당 최소2.5kN/㎡이상으로 설계하며, 슬래브 두께가0.5m 이상1.0m미만일경우에는 3.5kN/㎡, 1.0m이상인 경우에는5.0kN/㎡를 적용한다. 또한 전동식카트(motorizedcarts) 장비를 이용하여 콘크리트를 타설할경우에는 3.75 kN/㎡(KDS 21 50 00에서는 삭제됨)의 작업하중을 고려하여 설계하여야 하며, 콘크리트 분배기등의 특수장비를 이용할 경우에는 실제장비하중을 적용하고, 거푸집 및 동바리에 대한 안전여부를 확인하여야 한다.
  (4) 적설하중이 작업하중을 초과하는 경우에는 적설하중을 고려하여야 하며, 구조물 특성에 적합하도록 건축구조기준 및 도로교설계기준의 적설하중항목에 따른다.
  (5) 상기고정하중과 작업하중을 합한 수직하중은 슬래브 두께에 관계없이 최소5.0kN/㎡ 이상, 전동식카트 사용시에는 최소6.25kN/㎡(KDS 21 50 00에서는 삭제됨)이상으로 거푸집 및 동바리를 설계한다.

 

▶ 1.2.5 수평하중
  (1) 거푸집 및 동바리는 풍하중 이외에 타설시의 충격, 또는 시공오차 등 에의한 최소의 수평하중(M)을 고려하여야 하며, 풍하중과 최소 수평하중의 영향을 고려하여 불리한 경우에대하여 검토한다.
  (2) 동바리 및 가새에 고려하는 최소 수평하중은 고정하중의 2％이상, 또는 수평길이당 1.5kN/m이상중에서 큰쪽의 하중이 최상단에 작용하는것으로 한다.
  (3) 수평하중은 동바리 설치면에대하여 X방향 및 Y방향에대하여 각각 적용한다.
  (4) 콘크리트를 한번에 타설하는 상부바닥판의 종단경사 또는 횡경사에의해 굳지 않은콘크리트의 유체압력이 발생하는 경우에는 <그림4.1>에 주어진식에따라 수평력을 계산하고(2)의 수평하중에 추가하여 고려한다.
  (5) 풍하중(W), 수압(F), 콘크리트 비대칭 타설시의 편심하중, 경사진 거푸집의 수직 및 수평분력, 콘크리트 내부매설물의 양압력, 크레인 등의 장비하중, 외부진동 다짐에의한 영향하중 등과 같이 가설작업중 특수하게 발생하는 수평하중의 영향은 별도로 고려하여야 한다.
  (6) 벽체거푸집에 고려하는 최소 수평하중은 수직투영면적당 0.5kN/㎡이 작용하는 것으로 한다.

 

 

 2. 『 콘크리트 교량 가설용 동바리 설치지침 (2007.12)』 

▶ 3.2.1 연직하중
(4) 조립형동바리와 강관틀동바리의 경우에 (1), (2), (3) <위 가설공사표준시방서 내용과 동일> 항의 각 연직하중을 고려한 연직설계하중은 슬래브 콘크리트 바닥 단위면적당 30 kN/㎡ 이내를 원칙으로 하며, 이를 초과하는 경우에 대한 적용은 발주처의 승인을 받아야 한다.

 3. 『 KDS 21 50 00, 1.6 설계하중 』 

▶ 1.6.4 풍하중

(1) 이 기준에서 규정한 사항 이외의 경우에는 KDS 41 10 15에 따른다.