건설안전기사 필기 - 건설시공학(철근 콘크리트 공사)

 

철근공사

□ 철근의 가공

- 절단 : 철근의 절단은 인력 및 동력기계에 의한다.

- 구부리기 및 갈고리 내기

철근의 구부리기는 직경 25mm 이하는 상온에서 상온가공(냉간가공), 28mm 이상은 적당히 가열(가열가공)하여 굽힘기로 구부린다.

원형철근의 말단부와 이형철근의 보, 기둥의 단부, 굴뚝 대근 등은 갈고리를 설치힌다.(원형철근은 이형철근보다 콘크리트 부착력이 높다)

- 철근 가공기구

절단용 : 철근절단기, 와이어클립퍼

구부림용 : 바벤터, 집게 

□ 철근의 이음과 정착

- 이음의 종류

겹침이음 

용접이음 : 아크용접

가스압점 : 가스용접

기계적 이음 : 연결제 물리적이음

- 이음과 정착길이

이음의 위치는 되도록 응력이 큰곳을 피하고 동일개소에 철근수의 반 이상을 이어서는 안된다.

겹침길이는 갈고리 중심간의 거리

주근의 이음은 구조부재의 인장력이 가장 작은 부분에 두어야함

지름이 서로 다른 주근을 잇는 경우에는 작은 주근 지름으로 한다

압축근 또는 작은 인장력을 받는 곳은 주근 지름의 25배, 큰 인장력을 받는 곳은 주근 지름의 40배

경미한 압축근의 이음길이는 20배로 할수 있다.

- 정착위치

기둥의 주근은 기초에 정착

보의 주근은 기둥에 정착

작은 보의 주근은 큰보에 정착

직교하는 단부 보 밑에 기둥이 없을 때에는 상호간에 정착

벽 철근은 기둥, 보, 기초 또는 바닥판에 정착

바닥 철근은 보 또는 벽체 정착

지중보의 주근은 기초 또는 기둥에 정착

□ 철근의 간격 및 배근 순서

- 철근의 간격 배근 : 최소간격은 최대자갈지름 x 1.25, 2.5cm, 철근지름 x 1.5 중에 큰값

- 철근공사의 배근 순서 : 기둥 - 벽 - 보 - 슬래브

□ 철근에 대한 콘크리트의 피복두께

- 피복두께 : 콘크리트 표면에서 제일 외측 가까운 철근표면까지의 거리

- 철근의 피복두꼐 계획시 고려사항

내화성 - 내구성 - 시공상 유동성 확보

- 철근의 피복두께 : 최소 2cm(평균 3cm)이상

□ 철근의 조립

- 기초철근조립

- 기둥철근조립

- 바닥판 철근조립

 

거푸집 공사

□ 거푸집 공사

- 거푸집 : 콘크리트 응결 경화하는 동안 일정한 형상과 치수로 유지시켜, 수분의 누출을 방지하고 규정된 존치기간이 지나면 제거하는 가설 구조물

- 거푸집에 사용되는 자재와 역할

거푸집널 : 콘크리트와 직접 접촉

띠장, 장선 : 

멍에,장선받이

받침기둥 : 

- 거푸집의 부재

긴장재 : 

간격재 : 

박리제 : 

격리제 : 

캠버 : 

인서트 : 

파이프서포트 :

- 거푸집 공사의 발전방향

경량화 - 효율화 - 대형화 - 단순화 - 조립화 - 전용회수 - 기계사용 운반설치

- 거푸집 설계시 고려하중

연직방향 하중 : 작업하중, 충격하중, 콘크리트 자중

수직방향 하중 : 콘크리트 자중, 콘크리트 측압

□ 특수거푸집

- 슬라이딩 폼

활동거푸집 : 수직으로 이동시켜 연속작업, 사일로 연돌공사시 적합

공기를 단축(1/3정도), 내부 외부 비계발판 필요없음, 콘크리트 일체성을 확보하기가 용이

- 메탈 폼

강재 금속재 거푸집, 콘크리트 면이 평활 하고 정확, 치장콘크리트에 많이사용

- 무지주공법

받침기둥을 사용하지 ㅇ낳고 보에 걸어서 지지하는 방식, 보빔 : 수평조절이 불가능 , 페코빔 : 수평조절이 가능

- 슬립 폼

수평적, 수직적 반복된 구조물을 시공이음이 없이 균일한 형상으로 가능, 사일로 전단벽건물, 유틸리티코어 사용

- 트레블링폼 : 연속아치에 사용

- 와플거푸집

무량판구조, 평판구조 사용, 특수상자모양 기성제품, 격자보 슬래프 거푸집, 층고를 낮추거나 스팬을 크게하는 목적

- 이동식거푸집

터널거푸집 : 벽판과 바닥판을 T자형 / 유로거푸집 : 대형벽판 또는 바닥판을 짜서 간단히 조립 / 갱거푸집 : 옹벽, 피어 등 특수거푸집으로 고안

- 크라이빙폼 : 벽체용 거푸집, 마감공사를 위한 비계틀을 일체

- 플라잉폼 : 바닥전용 거푸집

□ 거푸집의 존치기간 및 콘크리트의 측압

- 거푸집의 존치시간

가장 존치기간이 긴 시간은 8일 (바닥 및 지붕 슬래브, 보 밑), 포틀랜드 시멘트, 10도~20도사이 / 설계기준강도의 50%

가장 존치기간이 작은 시간은 2일(기초, 보옆, 기둥 및 벽), 종강포틀랜드 시멘트, 20도 이상 / 압축강도 50kg

- 온도에 의한 존치기간

5도 이상 5일 - 11일

15도 이상 4일 - 9일

- 거푸집에 대한 콘크리트의 측압

온도가 낮을수록 습도가 높을수록 측압이 높다

속도가 클수록 / 묽은 콘크리트 / 비중이 클수록 / 다지기가 강할수록

철근량이 작을수록, 거푸집의 표면이 매끄러울수록

□ 거푸집의 조립

- 거푸집의 조립순서

기둥 - 내벽 - 큰보 - 작은보 - 바닥 - 외벽

- 거푸집 철거시 지주 바꾸어 세우기

원칙적으로 하지 않으나 필요시 담당원의 승인을 받는다

큰보 - 작은보 - 바닥판

 

 

콘크리트 공사

□ 콘크리트의 배합설계 순서

1. 소요강도 결정 - 배합강도 결정 - 시멘트 강도 결정

2. 물,시멘트비 결정(물/시멘트) - 슬럽프값의 결정

3. 굵은골재 최대치수 결정 - 잔골재율 결정 - 단위수량 결정

4. 표준배합의 산출 - 현장배합의 조정

□ 소요강도와 배합강도

- 소요강도 = 3 x 장기허용응력도, 1.5 x 단기허용응력도

- 배합강도  = 소요강도 + 강도의 표준편차 + 기온에 따른 콘크리트 강도 보정치

□ 물시멘트 비(W/C)

- 보통포틀랜드 시멘트 = 61 / (콘크리트강도 / 시멘트강도 + 0.34)

□ 슬럼프 시험 : 30cm 콘에 콘크리트를 채워 시공연도(워커빌리티)를 측정하는 시험

- 표준슬럼프 값(확인)

□ 굵은골재의 최대치수

□ 잔골재율(모래)

- 잔골재용적 / (잔골재용적 + 굵은골재용적)

- 용적 = 중량 / 비중

□ 단위수량 : 단위수량은 소요시공연도를 얻을 수 있는 범위 내에서 가급적 적게

- 단위수량 = 물시멘트비 x 시멘트중량

□ 콘크리트시공

- 콘크리트 비비기

손 비빔 - 건비빔3회이상 물비빔 4회이상

기계비빔 

- 콘크리트 타설 작업시 기본원칙

타설구획 내의 먼 곳에서 가까운 곳으로 하설

콘크리트는 휴식시간에 연속적으로 타설

낙하높이는 작게, 수직으로 낙하

타설위치에 가까운 곳까지 펌프, 버킷 등으로 운반

낮은 곳에서 높은곳으로 부어넣는다

거푸집, 철근에 콘크리트를 충돌시키지 않는다.

- 콘크리트 이어 붓기의 이음위치

보 바닥판의 이음은 스팬의 중앙 부근에서 수직으로 한다 단, 캔틸레버로 내민보나 바닥판은 이어 붓지 않음

기둥은 바닥판 연결보 또는 기초 상단에서 수평

바닥판의 중앙에 작은 보가 있을때 중앙부에서 작은보 너비의 2배 떨어진 곳에 둔다

아치의 이음은 아치 축에 직각

벽은 개구부등 끊기 좋고 떼어내기 편리한 곳

- 콘크리트의 이음

컨스트럭션 조인트(시공줄눈) - 시공에서 한번에 타설하지 못해서 생김

콜드 조인트 - 응결이 시작된 콘크리트에 이어칠때

콘트롤 조인트(조절줄눈) - 수축에 의한 표면 균열 방지를 목적

익스팬드 조인트(신축줄눈) - 신축 팽창을 흡수시킬 목적으로 설치

- 콘크리트 다지기

손다짐, 진동다집

진동다짐의 유의사항(확인)

진동기는 가능한 수직으로 세운다, 철근 또는 거푸집에 직접 진동을 주면 변형, 파손의 우려, 구멍이 나지 않도록 서서히 뽑아 올림, 슬럼피 15cm 이하에서 사용

□ 콘크리트 보양(양생)

- 보양방법

증기보양(단시일 소요강도) - 습윤보양(강도가 충분히 나도록 수축, 균열을 작게) - 전기보양(전기저항에 의해서 발생하는 열이용) - 피막보양(방수막이 생기는 피막 보양제 수분증발 방지)

- 콘크리트 양생 시 유의사항

초기양생은 반드시 필요, 경화에 충분한 물이 필요, 수분유지를 위해 피복, 양생온도가 5도 이하되지 않게, 초기양생의 강도가 50 될때까지