비계 및 안전시설물의 설계 시에는 연직하중, 풍하중, 수평하중 및 특수하중 등에 대해 검토해야 한다.
1.6.2 연직하중
비계 설계 시 연직하중은 비계 및 작업발판의 고정하중(D)과 공사 중 발생하는 작업하중()을 합산하여 다음과 같이 적용한다.
작업발판의 중량은 실제 중량을 반영해야 하며, 0.2kN/m2 이상이어야 한다.
작업하중은 근로자, 자재, 공구 등을 포함하며 다음과 같이 구분하여 적용한다.
통로 역할을 하는 비계 및 경작업: 바닥면적 1.25kN/m2 이상
공사용 자재 적재를 필요로 하는 중작업: 바닥면적 2.5kN/m2 이상
무거운 자재 작업: 자재 중량을 고려하여 단위면적 당 작업하중 적용, 최소 3.5kN/m2 이상
작업하중은 연직방향으로 가장 불리한 층에 1단만 적용한다.
편측적재하중을 고려해야 하는 경우: 공사감독자 인정 기술인 판단에 따라 적용 가능. 다만, 작업동선 고려하여 1.25kN/m2 이상 적용해야 한다.
1.6.3 수평하중
비계의 수평연결재, 가새, 벽 연결재의 안전성 검토 시 풍하중 영향과 연직하중의 5%에 해당하는 수평하중(M)의 영향을 고려해야 한다. 단, 수평하중과 풍하중의 동시 작용은 고려하지 않는다.
이동식 비계의 전도 안전성 검토 시 최상단 작업발판에 0.3kN의 수평하중을 적용한다.
수평하중은 비계 설치면에 대해 X방향 및 Y방향에 각각 적용한다.
1.6.4 풍하중
본 기준에서 규정하지 않은 경우에는 KDS 41 10 15에 따른다.
가시설물의 재현기간에 따른 중요도계수()는 KDS 21 50 00(1.6.4)에 따른다.
세장한 부재로 이루어진 안전시설물의 풍력계수()는 충실률에 따라 다음 식을 적용한다.
: 안전시설물의 풍력계수
: 보호망, 네트 등의 풍력저감계수
: 안전시설물의 기본풍력계수
: 안전시설물의 형상보정계수
: 비계 위치에 대한 보정계수
보호망 등이 설치된 경우의 풍력저감계수()는 충실률()에 따라 다음 식을 적용한다.
쌍줄비계 후면비계: ＝ 1－
쌍줄비계 전면 및 외줄비계: ＝ 0
안전시설물의 기본풍력계수()는 충실률()에 따라 표 1.6-1을 적용한다.
표 1.6-1 안전시설물의 기본풍력계수()
충실률(유효수압면적 / 외곽 전면적) | 기본풍력계수()
— | —
0.1 미만 | 1.2
0.1 | 1.6
0.3 | 2.0
0.5 | 2.4
0.7 | 2.8
1.0 | 3.2
안전시설물의 형상보정계수()는 망 또는 시트, 패널의 길이(), 패널의 높이(), 지면에서 패널상부까지의 높이()에 따라 다음과 같이 구분하여 적용한다. 다만, () 또는 ()가 1.5 이하인 경우에는 을 적용하며, () 또는 ()가 59 이상인 경우에는 을 적용한다.
망이나 패널이 지면과 공간을 두고 설치되는 경우: ＝
망이나 패널이 지면에 붙어서 설치되는 경우: ＝
비계의 지지방법에 의한 보정계수(F)는 비계의 설치방법과 충실률에 따라 표 1.6-2를 적용한다.
표 1.6-2 비계 위치에 대한 보정계수(F)
비계의 종류 | 풍력방향 | 적용부분 | 보정계수(F)
— | — | — | —
독립적으로 지지되는 비계 | 정압, 부압 | 전 부분 | 1.0
구조물에 지지되는 비계 | 정압 | 상부 2개층 | 1.0 | 기타 부분 | 0.8
| 부압 | 개구부 인접부 및 돌출부 | 1.0 | 우각부에서 2스팬 이내 | 0.8 | 기타 부분 | 0.6
1.6.5 특수하중
선반 브라켓, 양중설비, 콘크리트 타설장비 및 낙하물 방지망 등 특수 설비 설치 시 그 영향을 고려해야 한다.
낙하물의 충격하중은 낙하물의 중량과 낙하 시 충격 등의 영향을 고려해야 한다.
1.7 하중조합
하중조합은 연직하중과 수평하중을 동시에 고려하는 것을 말하며, 1.6.3에 규정된 하중을 동시에 고려하는 경우에는 KDS 21 10 00(3.3.1)에 따른다. 단, 수평하중은 각 방향에 대해 서로 독립적으로 작용하며, 중첩하여 적용하지 않는다.
풍하중 적용 시 작업하중의 영향은 고려하지 않는다.
비계 및 안전시설물에 적용하는 하중조합과 허용응력 증가계수는 KDS 21 10 00(3.3.1)에 따른다.
1.8 구조설계
일반적으로 비계는 현장조건에 부합하는 각 부재의 연결조건과 받침조건을 고려한 2차원 또는 3차원 구조해석을 수행해야 한다. 다만, 구조물의 형상, 평면선형 및 종단선형의 변화가 심하고 편재하의 영향을 고려할 경우, 높이 31m 이상인 비계 및 브라켓 비계는 반드시 3차원 해석을 수행하여 안전성을 검증해야 한다.
구조설계 순서는 KDS 21 50 00(1.10)에 따른다.
강관 비계 및 시스템 비계 각 부재의 연결조건은 다음과 같이 적용한다.
수직재와 수직재의 연결부: 연속 부재
수직재와 수평재의 연결부: 힌지 연결 (수평재 단부)
수직재와 경사재의 연결부: 힌지 연결 (경사재 단부)
수평재와 경사재의 연결부: 힌지 연결
강관틀 비계 및 이동식 비계의 경우에는 각 부재의 연결조건을 다음과 같이 적용한다.
수직재와 수직재의 연결부: 연속 부재
수직재와 수평재의 연결부: 연속 부재
주틀과 교차가새의 연결부: 힌지 연결 (경사재 단부)
비계를 구성하는 각 부재의 연결상세가 강성의 저하 없이 용접 연결되는 경우에는 연결조건을 다음과 같이 적용할 수 있다.
수직재와 수평재의 연결부: 연속 부재
수직재와 경사재의 연결부: 연속 부재
수평재와 경사재의 연결부: 연속 부재
비계 받침부의 경계조건은 원칙적으로 힌지로 간주한다.
위의 규정을 따르기 어려운 경우에는 공사감독자가 인정하는 구조분야 전문자격을 갖춘 기술인의 판단에 따라 적용할 수 있다.
2. 재료
2.1 일반사항
비계 및 안전시설물의 재료는 일반적으로 단관비계용 강관, 클램프, 작업발판 등으로 구분한다.
비계 및 안전시설물의 재료는 국내에서 생산 및 사용되는 것을 적용하고, 각 재료에 대한 단면성능은 한국산업표준 또는 공인시험기관에서 시험한 결과를 적용한다.
비계 및 안전시설물의 재료는 KCS 21 10 00에 적합한 것을 사용해야 한다.
2.2 시스템 비계
시스템 비계는 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8021에 적합해야 한다.
시스템 비계 각 부재의 인장성능은 허용인장응력을 따르고, 수직재의 압축성능은 KDS 21 50 00(2.6)의 표 2.6-2에 따른다.
위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용해야 한다.
시스템 비계에 사용되는 기타 재료는 2.7에 따른다.
2.3 강관 비계
강관은 방호장치 자율안전기준 또는 KS F 8002에 적합해야 한다.
강관 비계에 사용되는 기타 재료는 2.7에 따른다.
2.4 강관틀 비계
강관틀 비계는 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8003에 적합해야 한다.
강관틀 비계 각 부재의 인장성능은 허용인장응력을 따르고, 주틀의 압축성능은 표 2.4-1과 같다.
표 2.4-1 주틀의 압축성능()
부재 | 압축성능(kN)
— | —
주틀 | 78.5
위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용해야 한다.
강관틀 비계에 사용되는 기타 재료는 2.7에 따른다.
2.5 이동식 비계
이동식 비계는 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8011에 적합해야 한다.
이동식 비계 각 부재의 인장성능은 허용인장응력을 따르고, 주틀의 압축성능은 표 2.5-1과 같다.
표 2.5-1 주틀의 압축성능()
부재 | 압축성능(kN)
— | —
주틀 | 44
위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용해야 한다.
이동식 비계에 사용되는 기타 재료는 2.7에 따른다.
2.6 안전시설물
2.6.1 가설방음벽
가설방음벽의 지지대로 사용되는 강관은 방호장치 자율안전기준 또는 KS D 3566에 적합해야 한다.
가설방음벽의 지지대로 사용되는 H형강 등의 강재는 한국산업표준에 적합해야 하며, 강재의 두께에 따른 구조성능은 KDS 14 30 00에 따른다.
가설방음벽에 사용되는 방음판은 한국산업표준에 적합해야 한다.
위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용해야 한다.
2.6.2 가설울타리
가설울타리의 지지대로 사용되는 강관은 방호장치 자율안전기준 또는 KS D 3566에 적합해야 한다.
가설울타리에 사용되는 강판 및 강대는 KS D 3528에 적합해야 한다.
위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용해야 한다.
2.7 기타 재료
2.7.1 클램프
클램프는 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8013에 적합해야 한다.
클램프의 인장성능은 표 2.7-1과 같다.
표 2.7-1 클램프의 인장성능
구분 | 인장성능(kN)
— | —
고정형 | 15.7
회전형 | 10.8
위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용해야 한다.
2.7.2 받침철물
받침철물은 KDS 21 50 00(2.7.1)에 따른다.
2.7.3 작업대 및 통로용 작업발판
작업대 및 통로용 작업발판은 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8012에 적합해야 한다.
2.7.4 벽연결용 철물
벽연결용 철물은 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8003에 적합해야 한다.
벽연결용 철물의 인장 및 압축성능은 표 2.7-2와 같다.
표 2.7-2 벽연결용 철물의 인장 및 압축성능
부재 | 성능기준(kN)
— | —
벽연결용 철물 | 인장성능 | 9.81 | 압축성능 | 9.81
위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용해야 한다.
2.7.5 브라켓(bracket)
브라켓(bracket)은 방호장치 자율안전기준 또는 KS F 8015에 적합해야 하며, 브라켓(bracket)의 부재성능은 허용응력값을 따른다.
위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용해야 한다.
2.7.6 건설공사용 망
수직 보호망은 KS F 8081에 적합해야 한다.
추락 방호망은 KS F 8082에 적합해야 한다.
낙하물 방지망은 KS F 8083에 적합해야 한다.
수직형 추락방망은 KS F 8084에 적합해야 한다.
2.7.7 달기틀 및 달기체인
달기틀 및 달기체인은 방호장치 자율안전기준에 적합해야 한다.
2.7.8 앵커
앵커는 KDS 21 50 00(2.7.2)에 따른다.
2.7.9 와이어 로프
와이어 로프는 KDS 21 50 00(2.7.3)에 따른다.
3. 설계
3.1 일반사항
비계 및 안전시설물의 설계는 KDS 14 30 00에 따른다.
풍하중과 충격하중이 조합되는 경우에는 KDS 21 10 00(3.3.1)에 따른다.
비계 및 안전시설물에 사용되는 부속품의 안전율은 표 3.1-1을 적용한다.
표 3.1-1 비계 및 안전시설물 부재의 안전율
구분 | 안전율
— | —
인장 | 2
휨 | 2
전단 | 3
압축 | 3
비계에 사용되는 와이어 로프 및 강선의 안전율은 10 이상이어야 한다.
안전시설물에 사용되는 와이어 로프 및 강선의 안전율은 5 이상이어야 한다.
전도에 대한 안정성 검토 시의 안전율은 2 이상이어야 한다.
비계 및 안전시설물의 설계는 시공 시의 연직하중, 풍하중, 수평하중 및 특수하중 등의 하중에 대해 검토해야 한다.
비계 및 안전시설물의 설계는 시공 등을 고려하여 적정한 형식과 재료를 선택하고, 작용되는 하중을 안전하게 기초에 전달하도록 해야 한다.
비계 및 안전시설물은 조립·해체가 편리한 구조로써 이음부나 교차부에서 하중을 안전하게 전달할 수 있는 것이어야 한다.
비계를 선정할 때에는 설치·해체 및 이동 중 근로자의 안전성을 최우선으로 고려하여 시스템 비계를 우선 검토하되, 현장여건을 고려하여 강관 비계 등도 적용할 수 있다.
비계 설계 시 설계도면(평면도, 단면도, 작업발판 배치도 및 조립해체 순서도 등), 구조계산서 등을 작성해야 한다.
3.2 비계
비계의 설계는 KDS 14 30 00에 따른다.
비계에 간이 크레인, 콘크리트 타설장비 등을 설치하는 경우는 운반하중으로 인한 전도 모멘트에 대해 안전하도록 해야 한다.
달비계 고정을 위해 건물에 설치하는 타이백(tie－back)의 강도는 달기로프와 동등 이상의 강도를 가진 것이어야 하며, 직접적인 고정수단이 아닌 2차적인 고정수단으로 사용되어야 한다.
중량물을 작업발판 등에 놓아두는 경우와 같이 특수한 용도일 때는 각각의 경우에 따라 강도 계산을 하여 안전하도록 해야 한다.
골조공사 및 외부 마감공사를 위해 설치하는 고소 가설작업대는 다음 사항을 고려하여 구조 안전성 여부를 검토해야 한다.
고소 가설작업대 자중, 작업하중, 사용 장비하중 등 고소 가설작업대에 작용하는 하중을 고려하여 타워크레인 등 인양장비의 양중능력 또는 앵커의 지지능력, 고소 가설작업대의 안전성 여부를 검토해야 한다.
고소 가설작업대를 지지하는 앵커 또는 와이어 로프는 고정하중, 작업하중, 풍하중 등의 모든 하중에 대해 안전성을 확보해야 한다.
고소 가설작업대 인양고리에 대한 안전성 여부를 검토해야 한다.
고소 가설작업대를 지지하기 위한 콘크리트의 압축 강도를 확인해야 한다.
비계 및 고소 가설작업대용 앵커의 구조설계에 관한 사항은 KDS 14 20 54에 따른다.
비계가 설치되는 하부 기초설계는 KDS 21 50 00(3.3)에 따른다.
3.3 안전시설물
가설방음벽 및 가설울타리 등의 안전시설물 설계는 KDS 14 30 00에 따른다.
가설방음벽 및 가설울타리 등에 작용하는 풍하중은 1.5.4에 따른다.
가설방음벽 설계 시 설치위치 및 높이는 수음점의 위치와 소음 발생량에 따라 결정되므로 현장여건을 고려해야 한다.
가설방음벽 및 가설울타리 설계 시 각 부재별 휨, 전단, 변위 및 좌굴응력에 대해 안전성 검토를 실시해야 한다.
가설방음벽 및 가설울타리를 지지하기 위해 설치되는 버팀대와 지지말뚝의 인발에 대한 안전성 및 축방향력에 대한 지지력을 검토해야 한다.
