용정리 외줄비계 구조검토 l 남양주 왕숙 지장물해체공사 사례

용정리 외줄비계 구조검토 개요

남양주 왕숙 기업이전단지 지장물해체 및 기타공사 중 용정리 현장을 대상으로 가설 외줄비계 구조검토를 수행하였습니다.

이번 검토는 해체공사 과정에서 설치되는 외줄비계가 고정하중,

수평하중, 풍하중에 대해 구조안전성을 확보하는지 확인하기 위한 구조계산 사례입니다.

외줄비계는 일반적인 작업발판 중심의 비계와 달리 분진망, 항공마대, 외부 보호시설 설치와 함께 사용되는 경우가 많습니다.

따라서 현장에서는 비계 자체의 부재 안전성뿐 아니라 보호망 설치 여부에 따른 풍하중,

벽이음철물의 인장·압축 성능, 후시공 앵커의 인발력 검토가 중요하게 다루어집니다.

비계 설치높이 9.3m와 설치 간격 조건

이번 구조검토서에서 가설 외줄비계의 최고 설치높이는 9.3m로 적용되었습니다.

수직재 간격 및, 수평재 간격 역시 기준층 조건으로 검토되었으며,

해당 간격 이하로 설치할 경우 구조안전성에 문제가 없는 것으로 정리되었습니다.

설치도면에서는 비계의 수평재, 수직재, 가새재, 대각재 배치가 함께 제시되었습니다.

외줄비계는 쌍줄비계에 비해 지지 조건이 단순해 보일 수 있으나, 실제로는 벽이음철물과 앵커의 역할이 매우 중요합니다.

특히 해체공사 현장에서는 공정 진행에 따라 지지 조건이 달라질 수 있으므로,

구조검토서에 제시된 설치 간격과 고정 조건을 유지하는 것이 필요합니다.

기본풍속 보호망 설치 시

용정리 현장의 풍하중 검토는 남양주 지역 기준으로 수행되었습니다.

보호망 제거 시에는 기본풍속 28m/s가 적용되었고, 지표면조도구분은 C로 반영되었습니다.

이는 가설비계가 보호망 없이 설치되어 있을 때 원형 강관 부재에 작용하는 풍하중을 확인하기 위한 조건입니다.

보호망이 설치된 경우에는 별도의 작업가능 최대풍속 조건을 적용하였습니다.

보고서에서는 날씨예보상 풍속이 제시된 조건 이상일 경우 분진망, PP망 또는 항공마대를 제거하고 외부작업을 금지하도록 명시하였습니다.

보호망은 바람을 받는 면적을 크게 증가시키기 때문에, 외줄비계 구조검토에서는 보호망 설치 상태의 정압과 부압을 별도로 검토해야 합니다.

3D 구조해석을 통한 부재 검토

이번 외줄비계 구조검토는 3D 모델링을 통해 수행되었습니다.

해석에는 고정하중, y방향 풍하중, 정압 및 부압하중이 반영되었고,

해석 결과로 휨모멘트도, 전단력도, 축력도, 반력도를 확인하였습니다.

부재검토는 수직재, 수평재, 가새재, 대각재를 대상으로 수행되었습니다.

구조검토 결과 각 부재는 허용응력 설계법 기준에서 안전성을 확보하는 것으로 확인되었습니다.

외줄비계는 단기간 사용하는 가시설물이지만, 해체공사 중에는 바람, 분진망, 지지부 상태,

앵커 조건에 따라 안전성이 달라질 수 있으므로 구조해석을 통한 확인이 필요합니다.

벽이음철물 간격 검토

벽이음철물의 안전인증기준은 인장강도와 압축강도 모두 9.810kN 이상으로 적용하였으며,

검토 결과 압축력과 인장력 모두 안전율을 만족하는 것으로 확인되었습니다.

외줄비계 구조안전성 검토에서 벽이음철물은 단순 연결재가 아니라 풍하중을 기존 구조체로 전달하는 핵심 부재입니다.

후시공 앵커 M10 및 묻힘깊이 검토

앵커강도는 앵커강재 기준과 Hilti 뽑힘강도를 함께 검토하였고,

검토 결과 안전율을 만족하는 것으로 확인되었습니다. 외줄비계 설치 시에는 단순히 앵커를 설치하는 것보다,

실제 인장력을 받을 수 있는 앵커 규격과 묻힘깊이를 확보하는 것이 중요합니다.

시공 시 확인해야 할 특기사항

지반에 설치하는 경우에는 연직하중에 저항할 수 있도록 지반을 다지고,

두께 45mm 이상의 깔목 또는 침하 방지 조치를 적용해야 합니다.

가새재는 비계 외면에 수평면 기준 40°~60° 방향으로 설치하고,

비계기둥과의 교차부는 회전형 클램프로 결속해야 합니다.

또한 수직보호망은 비계 외측에 설치하고 망과 망은 10cm 이상 겹치도록 시공해야 하며,

낙하물 방지망은 설치 높이와 내민 길이, 겹침길이, 경사각도 기준을 준수해야 합니다.

구조검토서의 조건과 실제 현장 조건이 다르거나, 비계에 추가 안전시설물이 설치되는 경우에는 구조기술자의 재검토가 필요합니다.

• 용정리 456-4 가설 외줄비계 구조검토서 표지
• 남양주 왕숙 지장물해체공사 외줄비계 구조해석 모델
• 외줄비계 보호망 설치 시 정압 부압 풍하중 검토
• 벽이음철물 3.6m 간격 인장 압축 검토
• 후시공 앵커 M10 묻힘깊이 150mm 인발력 검토

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