KCS_24 81 10_가시설(한계상태설계법)

KCS24 81 10 가시설(한계상태설계법)

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1. 일반사항

1.1 적용범위

(1)이 기준은 교량공사를 위해 수급인이 설계하거나 채택하는 임시시설의 시공 및 해체에 대한 것을 그 대상으로 한다. 여기서 언급한 임시시설이란 거푸집, 동바리 및 시스템동바리, 가설물막이, 가도 및 축도, 가설교량 등을 포함한다. 이들의 설계 시에는 신규자재 또는 손상이 없는 자재를 사용하는 경우가 아니라면 구조계산 수행 시 적정한 범위에서 감소나 손상을 고려하여 단면계수를 보정하여야 한다.(2)가시설의 설계는 KDS 14 30 00에 따른다. 단, 가시설별 특성을 고려하여 KDS 21 00 00의 각 하위코드에서 제안한 별도의 설계법을 따를 수 있다. 시공하중, 현장조건(단면손실, 내하력 저감, 구조물의 개조 등)을 고려한 부재의 능력, 모든 시공단계에서의 지점조건의 변화, 그리고 시공장비, 적재된 자재의 적정한 분포 등을 고려하는 것을 포함한다.

1.2 참고 기준

1.2.1 관련 법규

● 건설기술진흥법

1.2.2 관련 기준

● KS F 5650 콘크리트 거푸집용 합성수지판● KS F 5651 콘크리트 거푸집용 합성수지 패널● KCS 11 50 15 기성말뚝● KCS 21 10 00 가설공사 일반사항● KCS 21 45 05 가설교량● KCS 21 50 00 거푸집 및 동바리공사● KDS 14 30 00 강구조설계기준(허용응력설계법)● KDS 21 10 00 가시설물 설계 일반사항● KDS 21 45 00 가설교량 및 노면복공 설계기준● KDS 21 50 00 거푸집 및 동바리 설계기준

1.3 용어의 정의

● 용어는 KCS 21 50 05 및 KCS 21 45 05를 따른다.

1.4 제출물

(1)제출물의 범위는 KCS 21 10 00 (1.4) , KCS 21 30 00 (1.4), KCS 21 40 00 (1.4), KCS 21 45 05 (1.5), KCS 21 50 05 (1.5) 등 관련 기준에 따른다.

1.5 시공상세도

(1)수급인은 시공 전에 가시설용으로 수급된 자재가 설계 내용에 부합되는지 확인하여야 하며, 이를 반영한 설계도서(도면, 구조계산서, 수량, 시방서 등)을 공사감독자에게 제출하여 승인을 받아야 한다.(2)시공상세도에는 다음 사항을 포함하여야 한다.①관련된 상세를 포함한 가시설 시스템 및 설치 방법②콘크리트 타설 순서와 평면 및 표고에 따른 시공이음의 위치③도관, 개구부, 우묵한 곳, 관, 덕트 및 기타 부착품의 치수 및 위치④동바리 사용자재 및 치수⑤지반지지방법 및 침하대책⑥지상통로계획, 임시난간 및 보정방법⑦콘크리트 타설이 제약받는 곳에서의 타설방법⑧거푸집 및 동바리 해체를 위한 방법 및 일정⑨콘크리트 타설 중 거푸집의 이동을 탐지하기 위한 방법⑩구조계산서⑪양중이 필요한 경우 양중방법, 양중지점의 위치 및 양중무게⑫누수 방지재료 및 거푸집 박리제 도포 계획

1.6 시공

(1)가시설은 승인받은 시공상세도에 따라 시공하여야 한다. 수급인은 사용자재의 품질을 검증하여야 하며 수행작업내용 또한 설계에서 가정한 바와 일치하여야 한다.

1.7 해체

(1)별도로 언급되지 않는 한, 모든 가시설을 그 용도가 완료된 후에는 해체하여야 한다. 가시설이 적용된 지역은 원래대로 또는 계획된 바에 따라 복구되어야 하며 모든 폐기물들 및 잔유물은 깨끗하게 청소하여야 한다.

2. 자재

(1)가시설에 사용하는 자재는 강도, 강성, 내구성, 작업성, 영구구조물에 대한 영향 및 경제성 등을 고려해서 선정하여야 하며, KS에 규정된 규격재 또는 이와 동등 이상의 것을 사용하여야 한다.

2.1 일반사항

(1)일반사항과 관련된 사항은 KCS 21 50 05(2.1(1), (4)∼(6)) 을 따르되, 아래 사항을 추가하여 적용한다.(2)거푸집 및 동바리는 부식, 변형, 균열이 없는 구조용 재료를 사용하여야 한다.(3)거푸집 및 동바리로 사용하는 자재는 구조, 성능, 외관 및 사용상 문제가 없다면, 공사감독자의 승인을 받아 재사용품을 사용할 수 있으며, 자재관리에 관한 일반적인 사항은 KCS 21 10 00에 따른다.

2.2 거푸집

(1)거푸집과 관련된 사항은 KCS 21 50 05(2.2(1)①∼⑦, (2)∼(5)) 를 따르되, 아래 사항을 추가하여 적용한다.①콘크리트 거푸집용 합성수지판은 KS F 5650, 콘크리트 거푸집용 합성수지 패널은 KS F 5651에 적합하여야 한다.

2.3 동바리

2.3.1 일반사항

(1)일반사항과 관련된 사항은 KCS 21 50 05(2.3) 을 따른다.

2.3.2 재사용 동바리의 품질규정

(1) 재사용 동바리는 현장에서 1회 이상 사용하였거나 또는 사용하지 않은 새 제품이라도 오랜 기간 현장 보관으로 강도의 저하 우려가 있는 동바리를 말한다.(2) 재사용되는 동바리는 부재의 변형, 손상, 녹슬음 등의 정도에 따라 사용등급, 시험등급 그리고 폐기등급으로 구분한다. 사용등급은 성능시험 없이 재사용할 수 있는 동바리, 시험등급은 성능시험 결과에 따라 사용 여부를 판단하여야 하는 동바리, 그리고 폐기등급은 재사용하지 못하고 폐기처분할 동바리를 말한다.(3) 재사용되는 동바리는 다음과 같이 사용등급, 시험등급 그리고 폐기등급으로 구분하며, 상세 내용은 한국산업안전공단의 재사용 가설기자재 성능기준에 관한 지침(C-25-2016)을 참고할 수 있다.① 사용등급:변형, 손상, 녹슬음 등이 없거나 약간 있더라도 강도상 영향이 거의 없고, 일부 변형 등은 부품의 교환과 약간의 교정으로 사용 가능한 상태② 시험등급:녹슬음, 변형, 균열, 휨 등의 손상이 상당한 상태이거나, 내구연한이 지난 것으로 성능시험 결과에 따라 사용 여부를 판단하는 상태③ 폐기 등급:주요한 구조부분의 변형, 손상, 녹슬음 등이 현저하여 수리가 불가능한 상태(4)사용등급을 받은 조립형 동바리와 강관틀 동바리의 경우 초기 성능값을 동바리 설계 시 적용하며, 시험등급을 받은 경우에는 성능시험 결과를 동바리 설계 시 적용한다.(5)재사용되는 조립형 동바리와 강관틀 동바리는 동바리 부재에 손상이 있지만 약간의 교정 또는 부품의 교체가 가능한 경우에는 재사용이 가능하다.

2.4 거푸집 긴결재

(1)거푸집 긴결재와 관련된 사항은 KCS 21 50 05(2.4) 를 따른다.

2.5 박리제

(1)박리제와 관련된 사항은 KCS 21 50 05(2.5) 를 따른다.

2.6 기타 재료

(1)박리제와 관련된 사항은 KCS 21 50 05(2.6) 을 따른다.

3. 시공

3.1 일반사항

(1)일반사항과 관련된 사항은 KCS 21 50 05(3.1(1)∼(12)) 를 따른다.

3.2 시공 허용오차

(1)거푸집 및 동바리의 시공 허용오차는 각 구조물 형식에 따라 공사시방서에 따르며, 달리 명시가 없는 구조물의 경우는 KCS 21 50 05(3.2)를 따른다.

3.3 거푸집의 설계와 시공

3.3.1 거푸집의 설계

(1)거푸집 설계는 KDS 21 50 00과 KDS 14 30 00에 따른다.(2)거푸집은 그 형상 및 위치가 정확히 유지되도록 설계한다.(3)풍하중 또는 적설하중과 조합되는 경우에 대해서는 KDS 21 10 00에 따른다.(4)규격품이나 성능이 확인된 제품을 제외한 거푸집의 경우는 공인시험기관의 시험값을 기초로 한 허용하중값을 적용한다.(5)거푸집은 예상되는 하중조건에 대하여 모든 부속품이 허용응력을 초과하지 않아야 하며, 변형기준 이하가 되도록 설계하여야 한다.(6)거푸집은 부과되는 연직하중과 수평하중을 지반 혹은 영구 구조체에 안전하게 전달할 수 있도록 설계하여야 한다.(7)목재 거푸집 및 수평부재는 등분포 하중이 작용하는 단순보로 검토하여야 한다.(8)양중이 필요한 거푸집은 양중에 의한 영향을 고려하여야 한다.(9)거푸집은 시공 중의 침하나 상승을 고려하여 설계하여야 한다. 특히, 태풍 등과 같은 강풍이 작용하여 거푸집이 붕괴될 우려가 있는 경우에는 수직방향 풍하중에 저항할 수 있도록 설계하여야 한다. (10)일반적인 거푸집 표면의 평탄하기는 다음의 3단계로 구분하며, 적용부위별 표면의 평탄하기 등급은 공사시방서에 따른다.①A급:미관상 중요한 노출콘크리트 면②B급:마감이 있는 콘크리트 면③C급:미관상 중요하지 않은 노출콘크리트 면

3.3.2 거푸집의 시공

(1)거푸집의 시공과 관련된 사항은 KCS 21 50 05(3.3(1)∼(13)) 을 따른다.

3.4 동바리의 설계와 시공

3.4.1 동바리의 설계

(1)동바리 설계는 KDS 21 50 00과 KDS 14 30 00에 따른다.(2)동바리는 조립이나 해체가 편리한 구조로서, 그 이음이나 접속부에서 하중을 확실하게 전달할 수 있도록 한다.(3)파이프 서포트, 시스템 동바리의 수직재와 강관틀 동바리의 주틀의 경우에는 KDS 21 50 00(2.6)에 제시된 압축성능을 KDS 21 50 00(표 1.8-1)의 안전율로 나눈 허용압축력에 근거한 허용압축응력을 적용하여 안전성을 검토할 수 있다.(4) 동바리 기초는 상부하중에 대한 지반의 허용지지력 및 허용침하량을 초과하지 않도록 설계하여야 하며, 모든 부속품이 변형기준과 허용응력을 초과하지 않도록 설계되어야 한다.(5) 동바리의 설계는 시공 중과 완성 후의 전체 연직방향 변위량에 충분한 안전성을 확보하여야 한다. 이때, 전체 연직방향 변위량 선정은 기초 침하량과 동바리 자체 변형량을 포함하여야 한다.(6) 단품 지지형식 동바리의 허용압축내력 산정 시 수평연결재로 좌굴길이를 조정하지 않고 전체 동바리 길이를 좌굴길이로 산정하였을 경우에는 수평연결재를 생략할 수 있다.(7) 양중이 필요한 동바리는 양중에 의한 영향을 고려하여야 한다.(8) 동바리에 설치되는 수평연결재 및 가새는 예상되는 모든 수평하중을 안전하게 지지할 수 있도록 설치하여야 한다.(9) 동바리 시공 중 태풍 등과 같은 강풍이 작용하여 동바리가 붕괴될 우려가 있는 경우에는 수평방향 풍하중에 저항할 수 있도록 설계하여야 한다. 특히 콘크리트 부분 타설 등 상부 편심하중에 의해 횡방향 쏠림현상이 크게 발생할 우려가 있는 시공조건일 경우 이를 미연에 방지할 수 있는 경사버팀대 등으로 충분히 보강하여야 한다.(10) 구조물의 높이 또는 부재의 높이가 높아 단품지지 동바리를 사용할 수 없는 경우에는 구조계산을 하여 안전성을 검토한 후, 현장 여건에 적합한 동바리로 설계하여야 한다.(11) 전이보 등과 같이 콘크리트 타설 두께가 큰 구조물을 지지하는 동바리에 의해 하부의 구조물에 전달되는 하중이 구조계산서에서 제시한 그 부재의 설계하중을 상회하는 경우에는 하부 지지구조물의 구조 안전성을 검토하여야 한다. 이때 하부 지지구조물이 콘크리트 구조물인 경우 재령에 따른 콘크리트 압축강도를 고려하여야 한다.(12) 동바리 기초에 시공되는 말뚝에 관한 사항은 KDS 11 50 15에 따른다.(13) 동바리 구조물에 볼트연결이 필요한 경우 다음 사항을 적용한다.①고장력 볼트를 사용하는 모든 가시설물은 너트회전법, 직접인장측정법, 토크관리법, TS볼트 등을 사용하여 주어진 설계볼트장력 이상으로 조여야 한다.②진동이나 하중변화에 따른 고장력 볼트의 풀림이나 피로를 설계에 고려할 필요가 없는 경우와 지압이음을 하는 경우는, 밀착조임을 할 수 있으며 밀착조임은 설계도면과 시공상세도에 명확히 표기하여야 한다. 여기서, 밀착조임이란 임팩트랜치로 수 회 또는 일반렌치로 최대로 조여서 접합되는 판들이 서로 충분히 밀착된 상태가 된 볼트 조임을 말한다.③진동, 충격 또는 반복하중을 받는 이음부 이외의 곳에 설계된 일반 볼트를 고장력 볼트로 대용하는 경우 일반 볼트의 규정을 따라 시공하며, 그 외 서술되지 않은 부분은 KDS 14 30 00에 따른다.

3.4.2 동바리의 시공

(1)동바리의 시공과 관련된 사항은 KCS 21 50 05(3.4(1)∼(7), (9)∼(11)) 을 따르되, 아래 사항을 추가하여 적용한다.(2)동바리 하부의 받침판 또는 받침목은 2단 이상 삽입하지 않도록 하고, 작업원의 보행에 지장이 없어야 하며, 이탈되지 않도록 고정하여야 한다.

3.4.3 시스템 동바리의 시공

(1)지주 형식 동바리①지주 형식 동바리와 관련된 사항은 KCS 21 50 05(3.5.1(1)∼(6), (8)∼(15)) 를 따르되, 아래 사항을 추가하여 적용한다.②동바리를 설치하는 높이는 단변길이의 3배를 초과하지 말아야 하며, 초과 시에는 주변구조물에 지지하는 등 붕괴방지 조치를 하여야 한다.③받침철물의 전체길이는 600mm 이내, 수직재와 물림부의 겹침은 200mm 이상으로 설치하여야 한다.(2)보 형식 동바리①보 형식 동바리와 관련된 사항은 KCS 21 50 05(3.5.2) 를 따른다.

3.5 거푸집 해체 및 동바리 재설치

3.5.1 거푸집 해체

(1)거푸집 해체와 관련된 사항은 KCS 21 50 05(3.9.1) 을 따른다.

3.5.2 거푸집 존치기간

(1)거푸집 존치기간과 관련된 사항은 KCS 21 50 05(3.9.2) 를 따른다.(2)콘크리트를 지탱하지 않은 부위, 즉 기초, 보, 기둥, 벽 등의 측면 거푸집의 경우 24시간 이상 양생한 후에 콘크리트 압축강도가 5MPa 이상 도달한 경우 조기 해체에 따른 문제가 발생하지 않는다고 판단되면 거푸집 널을 해체할 수 있다. 이 경우에도 KSC 24 11 05 (3.8)에 따른 양생관리를 철저히 시행하여야 한다. 다만, 거푸집 널 존치기간 중의 평균 기온이 10℃ 이상인 경우는 콘크리트 재령이 표 3.5-2에 주어진 재령 이상 경과하면 압축강도 시험을 하지 않고도 해체할 수 있다. (3)슬래브 및 보의 밑면, 아치 내면의 거푸집 널 존치기간은 단층구조의 경우 현장 양생한 공시체의 콘크리트의 압축강도 시험에 의하여 설계기준강도의 2/3 이상의 값에 도달한 경우 거푸집 널을 해체할 수 있다. 다만, 14MPa 이상이어야 한다. 다층구조의 경우 설계기준 압축강도 이상이지만 필러 동바리 구조를 이용할 경우는 구조계산에 의해 기간을 단축할 수 있다. 단, 이 경우라도 최소강도는 14MPa 이상이어야 한다.

표 3.5-1 콘크리트의 압축강도를 시험할 경우 거푸집널의 해체 시기
부재 콘크리트의 압축강도()
기초, 보, 기둥, 벽 등의 측면 5MPa 이상
슬래브 및 보의 밑면, 아치 내면 단층구조의 경우 설계기준 압축강도의 2/3배 이상 또한, 최소 14MPa 이상
다층구조의 경우 설계기준 압축강도 이상 (필러 동바리 구조를 이용할 경우는 구조 계산에 의해 거푸집널 해체시기의 콘크리트 압축강도를 낮출 수 있음. 다만, 이 경우라도 최소강도는 14MPa 이상으로 함)

표 3.5-2 콘크리트의 압축강도를 시험하지 않을 경우 거푸집널의 해체 시기
(기초, 보, 기둥 및 벽의 측면)
시멘트 종류 평균기온 조강포틀랜드 시멘트 보통포틀랜드 시멘트 고로슬래그 시멘트(특급) 포틀랜드포졸란시멘트(A종) 플라이 애시 시멘트(A종) 고로슬래그 시멘트(1급) 포틀랜드포졸란시멘트(B종) 플라이 애시 시멘트(B종)
20℃ 이상 2일 3일 4일
20℃ 미만 10℃ 이상 3일 4일 6일

3.5.3 동바리 재설치

(1)동바리 재설치와 관련된 사항은 KCS 21 50 05(3.9.3(2)∼(6)) 을 따르되, 아래 사항을 추가하여 적용한다.(2)동바리를 떼어낸 후에도 하중이 재하될 경우 적절한 동바리를 재설치하여야 한다.

3.6 가설물막이, 축도, 가도

3.6.1 적용범위

(1) 가설물막이, 축도 및 가도의 적용범위는 KCS 21 40 00 (1.1) 에 따른다.

3.6.2 가설물막이 성토재료 및 토취장

(1) 가설물막이를 위한 성토재료와 토취장에 대해서는 KCS 21 40 00 (2.1) 을 따른다.

3.6.3 가설물막이의 시공

(1) 가설물막이는 흙가마니 및 흙쌓기 가설물막이, 강널말뚝 가설물막이, 셀 구조물 등이 사용되며 시공 시에는 KCS 21 40 00 (3.1.2) 를 따른다.(2) 강널말뚝 가설물막이 시공 시 연약지반에서 이중 널말뚝으로 가설물막이를 하는 경우, 속채움을 선행하면 하부가 벌어져 널말뚝이 기울어지는 경우가 있다. 이런 경우에는 전면에 세굴방지용 블록 등을 설치하고 후면에는 양질의 모래를 사용하여 속채움을 병행하면서 평형을 이루도록 시공하여야 한다.

3.6.4 축도 및 가도

(1)축도 및 가도에 대해서는 KCS 21 40 00 (3.2) 를 따른다.

3.7 가설교량

3.7.1 적용범위

이 기준은 교량 등의 토목공사에 수반되는 가설교량의 시공에 대하여 적용한다.

3.7.2 일반사항

(1)가설교량에 대한 일반사항은 KCS 21 45 05 (3.1) 을 따른다.(2)가설교량의 설계는 KDS 21 45 00에 따른다.

3.7.3 가설교량 시공

(1)가설교량의 시공에 대해서는 KCS 21 45 05 (3.2) 를 따른다.(2)가설교량의 좌․우측에는 난간을 설치하여야 하며 난간의 높이는 노면으로부터 0.9m 이상, 1.2m 이하로 하고, 차량방책 기능을 발휘할 수 있는 2단 이상의 강재 레일을 설치하여야 한다.(3)난간의 재질은 차량이탈을 예방할 수 있는 재질을 사용하여야 하며, 구조용 강재의 좌․우측을 와이어로프 등으로 결속하여야 한다.(4)가설교량 설치 시 포장 노면의 계획고는 평수위(MWL)를 감안하여 1m 이상 여유고 확보를 기본으로 하되 시공기간 중 홍수위 침수 및 가설교량 이용계획 등을 고려하여야 하며, 하천상의 가교 설치 시 유수의 흐름에 방해가 되지 않도록 가교의 설치에 대한 관할 하천관리기관의 의견을 들어야 한다. 평수위(MWL)에 대한 자료가 없거나 관측이 곤란한 경우 기존의 관련기준을 참고하여 가설교량 설치기간을 고려한 설계빈도로 홍수위를 산정한 후 공사감독자에게 제출하여 승인을 받은 후 시공하여야 한다.(5)해상에 가설교량을 설치할 경우에는 가교통과 유속을 측정하여 현장여건에 맞는 교통계획 및 세굴방지계획을 수립하여 공사감독자의 승인을 받은 후 시공하여야 한다.(6)재사용 가설재를 사용할 경우에는 품질관리와 안전성 검사 등을 통해 성능기준에 만족하는 제품을 사용한다.

3.7.4 H-Pile 시공

(1)H-Pile 시공은 KCS 21 45(05 (3.3)에 따른다.
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