거푸집 존치기간(A)
목 차
1. 서론
2. 콘크리트 거푸집의 해체 시기
2.1 공시체 시험에 의한 존치 결정
2.2 존치기간으로 해체를 결정할 경우(공시체 시험이 불가할 경우)
3. 결론
첨부
1. 콘크리트 표준 시방서(1999년 개정판)
2. 건축공사 표준 시방서(1999년 개정판)
3. 주택공사 표준 시방서(1999년 개정판)
4. ACI 347R 전문
5. BS8010 전문
1. 서론
콘크리트 거푸집의 작업은 설치 및 해체에 있어서 공기 및 품질에 지대한 영향을 주고 있다. 특히 해체 문제는 거푸집 전용과 맞물려 있기 때문에 경제성에도 또한 민감하게 영향을 끼친다.
2. 콘크리트 거푸집의 해체 시기
2.1 공시체 시험에 의한 존치 결정
존치기간 판정을 위해 별도로 공시체를 만들어 콘크리트 압축강도 확인후에 거푸집을 해체하게 한다. 이때, 공시체는 표준 양생이 아닌 현장조건에 가까운 형태로 양생(현장 기건양생(습윤양생))한 것으로 한다. 이러한 경우에는 다음 [표2.1,2.2]에 규정에 따라서 해체하는 것이 일반적이다.
[표2.1] 콘크리트의 압축강도를 시험할 경우(콘크리트 표준 시방서,1999개정판)
부 재 |
콘크리트 압축강도 (fcu) |
확대기초, 보옆, 기둥, 벽 등의 측면 |
50 kgf/cm2 이상 |
슬래브 및 보의 밑면, 아치 내면 |
설계기준강도×2/3 ( ≥2/3 ) 다만, 140 kgf/cm2 이상 |
[표2.2] 콘크리트의 압축강도를 시험할 경우(건축공사 표준 시방서,1999개정판)
부 재 |
콘크리트 압축강도 (fcu) |
확대기초, 보옆, 기둥, 벽 등의 측면 |
50 kgf/cm2 이상 |
슬래브 및 보의 밑면, 아치 내면 |
① 기본적으로 설계강도의 100%발현 ② 먼저 해체할 경우, 적절한 계산후 부재에 가해지는 강도보다 압축강도가 상회시, 단 120 kgf/cm2 이상 |
2.2 존치기간으로 해체를 결정할 경우(공시체 시험이 불가할 경우)
2.1 수직재
2.1.1 시방서와 콘크리트 재령일수[1])에 의한 기준
콘크리트 및 건축공사 시방서에 의하면 압축강도가 50 kgf/cm2 이상일때 해체해도 된다는 기준과 존치일수에 관한 사항이 다음 [표2.3]에 나타나 있다.
[표2.3] 압축강도를 시험하지 않을 경우(건축공사, 콘크리트공사 표준 시방서)
평균기온 10℃이상 적용, 기초, 보옆, 기둥 및 벽에 적용
100℃미만의 온도에서 대기압상태의 증기로 포화시킨다.
■ 상수 a,b는 시멘트의 종류와 양생방법의 영향을 받는다.
■ 상수 a,b는 골재(일반골재, 반골재, 경량골재)에 따른 영향은 크지 않은 것으로 나타난다.
- 시멘트 Type Ⅰ : 보통 포틀랜트 시멘트(1종)
- 시멘트 Type Ⅱ: 중용열 포틀랜트 시멘트(2종)
- 시멘트 Type Ⅴ: 내황산염 포틀랜트 시멘트(5종)
[표 2.4] 콘크리트 재령에 따른 압축강도의 추정 및 상수 a,b값
첫번째 식을 이용한 보통포틀랜드 시멘트의 습윤양생 콘크리트 강도관계식
f’cm(t) = f’c28 ( t / (4 + 0.85 t ) )
② CEB-FIP Model Code (1990)[3])
f’c(t) = exp
여기서, f’c(t) = 재령 t 에서의 압축강도
f’c28 = 평균 28일 압축강도
s = 시멘트 계수 ( 보통시멘트 = 0.25 )
t1 = 1일
■ 콘크리트 공시체가 20℃에서 양생되었을 조건일 때
③ 각 규준별 재령에 따른 압축강도의 발현
[표 2.5] ACI 규준(에 따른 강도별 재령에 따른 압축강도발현 (단위:kgf/cm2)
|
1일 |
2일 |
3일 |
4일 |
5일 |
6일 |
7일 |
8일 |
9일 |
10일 |
210 |
43 |
74 |
96 |
114 |
127 |
138 |
148 |
156 |
162 |
168 |
240 |
49 |
84 |
110 |
130 |
145 |
158 |
169 |
178 |
185 |
192 |
270 |
56 |
95 |
124 |
146 |
164 |
178 |
190 |
200 |
209 |
216 |
300 |
62 |
105 |
137 |
162 |
182 |
198 |
211 |
222 |
232 |
240 |
350 |
72 |
123 |
160 |
189 |
212 |
231 |
246 |
259 |
270 |
280 |
(Equation 1, 시멘트 Type Ⅰ, 습윤양생 조건)
[표 2.6] CEB-FIP 규준에 따른 강도별 재령에 따른 압축강도발현 (단위:kgf/cm2)
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1일 |
2일 |
3일 |
4일 |
5일 |
6일 |
7일 |
8일 |
9일 |
10일 |
210 |
72 |
106 |
126 |
139 |
149 |
157 |
164 |
169 |
173 |
177 |
240 |
82 |
121 |
144 |
159 |
171 |
180 |
187 |
193 |
198 |
203 |
270 |
92 |
136 |
162 |
179 |
192 |
202 |
210 |
217 |
223 |
228 |
300 |
103 |
151 |
179 |
199 |
213 |
224 |
234 |
241 |
248 |
254 |
350 |
120 |
176 |
209 |
232 |
249 |
262 |
273 |
282 |
289 |
296 |
[표 2.7] 각 규준에 따른 강도별 재령에 따른 압축강도발현 평균치 (단위:kgf/cm2)
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1일 |
2일 |
3일 |
4일 |
5일 |
6일 |
7일 |
8일 |
9일 |
10일 |
210 |
58 |
90 |
111 |
126 |
138 |
148 |
156 |
162 |
168 |
173 |
240 |
66 |
103 |
127 |
144 |
158 |
169 |
178 |
185 |
192 |
197 |
270 |
74 |
115 |
143 |
162 |
178 |
190 |
200 |
209 |
216 |
222 |
300 |
82 |
128 |
158 |
180 |
198 |
211 |
222 |
232 |
240 |
247 |
350 |
96 |
150 |
185 |
211 |
230 |
246 |
259 |
270 |
280 |
288 |
■ 이러한 두가지 규준에 따른 이론식으로 콘크리트 1일 강도의 평균 발현치 (58∼96 kgf/cm2)가 시방서 요구사항 사항인 50 kgf/cm2가 이론적으로 상회하므로 해체할 수 있는 조건이 된다.(실험식에 의한 강도 발현식에 의한 추정임.)
2.1.2 국내 실험에 의한 존치기간 판정[4])
① 실험 조건
배합사항 : 물시멘트 비 →40%,50%, 목표 슬럼프 →18±2.5cm
① ACI 347R Guide to Formwork for Concrete( 3.7 Removal of forms and supports)
■ 벽체나 기둥에 있는 거푸집이 슬래브나 보의 아랫면을 지지하고 있으면 수평재의 존치기간을 따른다.
※콘크리트 압축강도가 102 kgf/㎠ (10N/㎟)이상이거나 허용휨발생시 최대응력의 2배이상의 콘크리트 강도 중 큰값이상 일 때 해체가능 |
※ 만약 콘크리트 표면온도를 구하지 못하는 상황일 경우 주변대기 온도를 이용 할 수도 있다.
① ACI 347R Guide to Formwork for Concrete( 3.7 Removal of forms and supports)
※콘크리트 압축 강도가 102 kgf/㎠ (10N/㎟) 이상이거나 허용휨발생시 최대응력의 2배이상의 콘크리트 강도 중 큰값이상 일 때 해체가능 |
|||||
※ 만약 콘크리트 표면온도를 구하지 못하는 상황일 경우 주변대기 온도를 이용 할 수도 있다.
공시체를 표중양생이 아닌 현장과 유사 조건 양생(현장 기건양생)으로 하여 공시체 시험을 한다. 이러한 압축강도 값으로부터 거푸집의 탈형시기를 조절한다.
재령에 따른 압축강도의 값과 ACI, BS규정을 준용한다.
[표 05015.2] 기초, 보옆, 기둥 및 벽의 거푸집널 존치기간을 정하기 위한 콘크리트의 재령(일)
나. 바닥슬래브밑, 지붕슬래브밑 및 보밑의 거푸집판재는 원칙적으로 받침기둥을 해체한 후에 떼어낸다.
다. 받침기둥의 존치기간은 슬래브밑, 보밑 모두 설계기준강도의 100% 이상 콘크리트 압축강도가 얻어진 것이 확인될 때까지로 한다.
거푸집 존치기간은 "20210 콘크킨트"의 콘크리트 압축강도시험에 따라 아래의 압축강도 이상에 도달한 것이 확인될 때까지로 한다.
다만, 평균기온 10'C 이상인 경우는 압축강도시험을 하지 않아도 아래 존치기간이 경과 하면 해체할 수 있다.
3.6.2 동바리 바꾸어 세우기
가. "거푸집 및 동바리 존치기간"의 기준에 따라 동바리 바꾸어 세우기가 가능한 경우 동바리를 바꾸어 세울 수 있다.
참고자료 3. ACI 347R Guide to Formwork for Concrete( 3.7 Removal of forms and supports) 전문
3.7.1 비록 시공자가 거푸집의 설계, 시공, 안전에 전반적인 책임을 지고 있지만, 거푸집이나 받침기둥제거의 원칙은 설계자나 엔지니어에 의해 규정되어야 한다.
시험의 결과 및 기후조건 또는 기타 상황은 반드시 기록되어야 하며 이러한 주변 상황에 다라 거푸집 제거에 필요한 콘크리트 타설후 최소경과시간이 결정되어 질 수 있다.
거푸집제거시기는 콘크리트에 결과적으로 가해지는 여러 영향의 결과에 근거하여 결정된다. (ACI 305R∼306R : 서중콘크리트 및 한중 콘크리트의 강도, 여러가지 혼합재의 효과)
보양과정의 기록은 설계자가 거푸집 탈형 승인을 결정하는 기초자료가 된다.
동바리 바꿔세우기는 시공하중을 하부층으로 분배하는데 사용되는 시방에 명시된 과정으로 표 3.8.1의 동바리 바꿔세우기 순서로 이루어진다.
동바리세우기와 동바리바꿔세우기는 다음과 같이 정의될 수 있다.
동바리세우기 : 거푸집, 콘크리트 그리고 시공하중을 지지할 수 있게 설계된 수직 또는 경사진 받침부재들
동바리바꿔세우기는 설치시 하중을 부담하지 않는 것으로 가정한다. 그 후에 발생하는 추가 시공하중은 동바리바꿔세우기에 의해 연결된 모든 부재로 분산, 부담된다.
동바리바꿔세우기가 진행 중일 때 새로 타설 된 부재에는 그 부재가 시공하중을 충분히 견딜 수 없는 경우이면 절대 하중을 부과해서는 안된다.
3.8.7 동바리작업에서의 POST-TENSIONING 효과
보에 동바리를 지지하면 이 추가하중을 고려, 지지하여야 한다. 이 때 보의 양 단부에서 일반보의 1.5배 SPAN을 갖는 보에서 발생하는 하중값을 갖는다.
바닥 슬래브가 지지하는 보나 GIRDER를 받치기 전에 긴장되는 경우에는 보나 GIRDER에 전이된 하중으로 인해 동바리세우기나 바꿔세우기가 필요한지 여부를 세밀히 분석한다.
유사한 하중의 전이과정에서 발생하는 문제점이 POST-TENSIONING 다리건설 과정에서 발생한다.
(b) 시공과정의 어느시점에서 콘크리트가 받는 응력PRECAST CONCRETE의 경우, 제작과정이나 후속과정에서 발생하는 응력을 포함한다.
(e) 거푸집을 최대한 빨리 제거하기 위해 온도균열이 발생하지 않는
상황하에서 요구되는 RE-ENTRANT ANGLE의 존재여부
거푸집은 충격이 가해지지 않도록 해체해야 한다. 갑작스런 해체는 일부 부위만 경화된 콘크리트에 충격하중을 주는 것과 같은 역할을 하기 때문이다.
이런 충격으로 인한 손상은 자재나 설비를 새로 타설한 콘크리트에 올려놓을 때도 방지해야 한다.
[표2.9,2.13 거푸집의 최단 존치기간] 에 나타난 존치기간은 일반 포틀랜드 시멘트에 적용되며 여타 특별한 조건이 없을 경우 적용될 수 있다.
[1]) 쌍용건설 기술연구소, 공동주택 골조공기 단축방안, 2000.03
[2]) ACI 209R-92(2.2 Strength and elastic properties)
[3]) P.KUMAR MEHTA외 1인, CONCRETE structure, properties, and materials, Prentice-Hall,1986
[4]) 한천구외 2인, 콘크리트 초기 강도 발현에 따른 거푸집 탈형기간의 결정, 대한건축학회 구조계 2002년 9월,p157∼162
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좋아요 좋아요.....아주 좋아요.
실험실에서 일정기간동안 수조에 담아서 실험하는 수조양생 후 압축강도를 재는 방법은
이제는 좀 지양했으면 좋겠네요.
감리들도 좀 더 현실적인 감리업무가 요구되는 시점입니다.
저는 감리들에게 안되는 쪽이 아닌 되는 쪽으로 발상의 전환을 요구합니다.
연구자료가 천지인데도 20년전쯤에 배웠던 시방기준을 가진 감리들.....
많이 깝깝합니다.