철골공사란
과거 건축물의 고층화, 대형화, 건식화 추세에 따라 건축물에 사용되어 온 철골구조 시스템은 최근 기둥의 단면적을 줄이거나 공사기간 단축 등을 위하여 많이 활용되고 있고 철골공사 계획을 세워 안전하게 실시하고 있습니다. 많은 건축현장의 기술자들이 철근콘크리트에 대해서는 많은 지식과 경험을 가지고 있으나 철골에 대해서는 상대적으로 지식 및 경험이 부족한 경우가 많습니다. 따라서 철골공사의 일반적인 정의, 특징, 장단점을 알아보도록 하겠습니다.
철공공사의 구성
철골공사는 크게 공사계획, 부재의 공장생산 혹은 표준부재의 구매를 통하여 현장반입 세우기, 접합, 내화의 과정으로 주요구조체를 형성하게 되며, 각각의 시공단계에서의 적절한 품질관리와 검사로 구성되어 있다.
철골공사의 재료에 따른 분류
철골공사를 위한 부재는 기본적으로 강판의 제단과 가공, 접합을 통하여 제작되며, 강재의 형태에 따라 형강, 봉강, 강판으로 나뉠 수 있다. 형강 중 H형강은 기둥과 보에 널리 사용되고 I형강은 힘을 받지 않는 소형기둥에 많이 활용되고 있다. 강관의 경우 각형강관과 원형강관이 있어서 경량구조에 많이 활용되고 있으나 CFT기둥의 경우 대형강관으로 적용된다.
대형구조체의 경우 강판의 절단이나 형강의 접합(용접, 리벳, 볼트접합)을 통하여 하나 의 구조체로 만든 조립부재의 활용이 많으며, 사용용도에 따라 조립기둥, H형강보, 조립 판보, 허니콤 보, 래티스 보 등이 있다.
기타 철골공사의 바닥공사를 위한 데크플레이트와 각종 합성데크 등을 주로 활용하며, 데크플레이트를 위한 시어 커넥터와 스터드볼트 등이 있다.
철골공사의 특징
철골공사는 건식건축공사의 대표적인 공법으로서 부재의 안정적인 접합성능뿐 아니라 현장조립의 품질이 중요하여 공장생산~현장조립의 단계까지 까다로운 검사 및 시험이 규정되어 있다.
특히, 강재는 불연재로서 단면적당 강도가 크고 품질이 안정적이나 높은 온도를 받게 되면 강도가 현저하게 저하되어 약 섭씨 500도에서는 강도가 거의 반으로 감소하고, 공기중에 방치하면 산화하여 녹이 발생하므로 건축물의 사용을 위해서는 내화대책과 방청대책이 필수적인 자재이다.
철골공사계획
철골공사는 크게 공정제작과 현장설치 및 조립의 중요한 공정이 있으며, 이 두 부분의 원활한 관리를 위한 설계 및 발주관리와 운반• 양증관리가 중요하다.
공장제작 과정은 설계단계에서 도출된 부재의 성능과 재질, 치수, 형상을 면밀히 검토 하여 생산계획을 수립하며, 전기설비와의 관련성이나 접합위치. 부속철물과의 관계 등을 검토해야 한다. 뿐만 아니라, 운반을 통한 현장반입과 조립기간을 고려한 납품계획 등을 사전에 확인해야 하며, 방청검사, 굽힘검사, 용접검사, 도막검사, 비파괴검사 등의 적절한 검사를 통하여 품질관리를 실시해야 한다.
현장조립 과정은 현장상황과 계절• 기후에 맞는 공법과 공사계획을 수립해야 하고, 안전 관리계획 및 공해관리계획과 단계별 품질관리를 위한 검사계획을 수립해야 한다. 또한 양중기 사용이 많은 자재이므로 양중계획과 자재적치계획 등을 철저히 수립하지 않으면 공사관리 단계에서 문제발생 가능성이 높으므로 신중히 검토하여 계획수립이 필요하다.
설계도서 검토
- 구조설계 내용과 설계도면, 시방서의 전반적 검토
- 철골부재와 세부 마감재료와의 관계와 중심선 등의 치수• 재질• 형상 확인
- 각종 관통구멍(배관, 덕트용) 위치와 보강 유무 확인
- 특수구조(허니콤 보, 빌트업 빔 등)의 경우 별도 시방서와 도면 확인
발주• 생산계획
- 현장반입 및 설치를 위한 발주: 공장생산계획 기간 확보 ) 표준부제 여부 확인 : 특수 사이즈, 특수형상 유무 확인
- 원자재 동향 파악 및 공장생산능력 확인
- 공장방문평가 및 품질측정으로 사전계획 수립
- 부속철물과 접합위치, 방법 등의 시공도 확인
- 후속마감작업과 전기• 설비공종과의 관련성 확인
공장생산계획
- 현장세우기 및 조립계획에 따른 생산계획 수립
- 현장작업을 최소화 할 수 있는 공장생산계획 작성
- 설계품질의 확보를 위한 공장생산 품질관리시스템 확인
- 대형부재, 중량부재는 수송능력 및 세우기 가능 여부 등을 고려하여 분할가 공 여부 확인 필요
- 현장운반 전단계의 야적 및 품질유지계획 수립
- 공장의 기계의 보유상태와 능력의 적정성, 기술자 및 작업원의 정도 및 인원수의 확 보 여부, 부재 적재장소, 정리장소 등의 준비가 되어 있는지의 여부 등을 확인
운반 및 현장반입 계획
- 공장~현장의 거리와 교통상황 등을 고려한 운반계획 수립
- 현장 주변의 진입 도로 상황을 고려하여 계획을 수립하되, 도로상에서 직접 반입한 경우 교통안전계획 등을 수립
- 되도록 반입과 양중 사이의 대기시간을 줄여 현장 내 공간 확보계획 수립
- 대형부재의 경우 절 나누기 등을 통하여 현장과 공장의 작업계획을 수립해야 함
- 부득이하게 야적할 경우 작업부위와의 거리, 동선 등을 고려하여 계획 수립함
현장조립계획
- 현장상황과 계절 및 날씨 등을 복합적으로 고려한 세우기 계획 수립
- 양중기의 사용 및 배분계획을 구체적으로 고려하여 공정 간섭 최소화
- 수직도 등의 정밀도관리 및 노출 철골의 방청 등 품질관리계획 수립
- 중량• 고소작업을 대비한 안전관리계획수립
- 세우기 및 조립과정에서 발생하는 소음과 진동에 대한 대책 수립
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