건축 구조체공사 중 철근공사와 관련하여 철근자재 및 철근시공에 대해 알아보도록 하겠습니다.
1. 철근 자재
철근은 열간 압연으로 제조되며, 형태에 따라 원형봉강과 이형봉강으로 분류됩니다. 철근종류 표시는 KS D 3504 개정에 따라 마구리 도색 표기 대신 롤링마크로 표시하고 철근 낱개마다 면에 양각 표시가 되어 있습니다. 철근 간격재(Spacer)는 철제, 콘크리트제, PVC계열의 제품을 사용합니다. 수평철근 하부의 간격재는 설치간역 1 X 1 m 기준으로 개당 330 kgf이상 수직 압축하중 지지를 합니다. 철제제품은 거푸집에 직접 닿지 않도록 관리합니다. 콘크리트제품은 압축강도가 구체 콘크리트 강도와 동등 이상인지 확인합니다. 철근은 공정에 영향을 미치는 주요 자재이므로 수급동향 수시 파악 및 조기 확보를 해야 합니다. 철근 야적장은 작업동선, 차량진입, 타워크레인 작업범위 등을 고려하여 위치를 선정합니다. 야적장 바닥을 평평하게 다진 다음 배수로를 설치하고 방습조치 후 철근 적치를 합니다. 철근 적재 시 바닥에서 20cm 이상 높여 배수가 원활토록 조치를 합니다. 철근은 규격별 분리 적치하고 수량파악이 가능하도록 표지판을 설치 운영합니다. 공장가공 시 현장 야적공간 등을 감안, 공정에 지장이 없도록 월별 반입계획 관리합니다. 철근가공방식은 현장가공과 공장가공 두 가지 방식이 있습니다. 첫째, 현장가공에 대해 알아보겠습니다. 가공장 바닥은 콘크리트 등으로 마감하여 가종작업 중 철근 오염을 방지합니다. 가공된 철근은 규격별로 분리 보관하고 소형 가공철근은 별도의 인양, 운밤함을 사용합니다. 이음 및 정착길이 등이 표기된 부위별 가공도면과 각종 띠철근, 폭 고정근, 보조 띠철근 등 견본품을 비치하여 가공품질을 확보합니다. 작업장 주변으로 가설 칸막이 등을 설치하여 차폐하고 작업장 내부 이동통로를 확보합니다. 작업 종료 후 천막지 덮기 등으로 보관을 철저히 합니다. 두 번째, 공장가공에 대해 알아보겠습니다. 철근을 가공하기 위해 공장을 선정하여야 하는데 공장, 대지면적, 운반거리, 생산량, 기술인력 등 공장현황과 신용도 조사를 하여야 하며, 가공기계, 설비의 적정성, 가공, 납품실적을 확인해야 합니다. 원자재 보관, 가공제품 선별, 보관 등 자재관리 상태를 확인합니다. 기술인력의 품질관리 수준 및 활동 실적을 검토합니다. 공장에서 가공한 철근은 상차, 운반 및 하차 시 철근 변형이 발생하지 않도록 조치합니다. 가공된 철근은 운반, 보관, 조립 시 식별이 용이하도록 부재별 꼬리표(Tag) 부착을 합니다. 야적장은 작업순서를 고려하여 위치선정을 합니다. 자재의 발주 및 반입의 시기에 대해 가공공장과 긴밀한 협조체계를 구축합니다. 가공 후 현장반입된 철근은 제조업체별, 제품규격별 500톤마다 품질시험을 실시합니다. 부위별 가공 길이, 형상 등은 수시로 확인합니다. 유해한 변형이나 손상이 있는 철근은 사용 금지합니다.
2. 철근 시공
시공계획서는 공사 착수 전에 작성, 제출하여 공사감독자가 확인을 합니다. 철근 가공계획, 시공상세도(Shop Drawing)를 포함하여 작성을 합니다. 시공상세도에 포함될 사항으로는 벽, 슬래브, 기둥, 보 등 주요 구조부에 대한 철근가공 및 조립도면, 슬리브 매립부위, 개구부 주위, 매입물로 인한 단면 결손부분 등 균열발생 예상부위 보강 방법, 스터럽, 띠철근의 위치, 형상 및 견본 승인, 정착, 이음의 위치 및 길이, 간격재, 폭고정근 배치 및 피복두께가 포함되어야 합니다. 철근작업 완료 후 전기, 설비공사의 소요시간을 충분히 확보하여 야간작업을 지양하여야 합니다. 전기박스나 설비배관 등 매립물 위치 검토를 해야 합니다. 설비 슬라브 주변은 개별 보강근을 시공하거나 개구부 전체를 2-D13(T&B) 보강해야 됩니다. 철근의 이음은 주로 겹침이음으로 하며, 별도 이음공법을 적용할 경우 공사감독자의 승인이 필요합니다. 인장철근의 이음은 지양하고 불가피할 경우 부재의 인장응력이 가장 작은 곳에서 엇갈리게 이음을 합니다. D35이상의 철근은 겹침이음을 금지합니다. 지름이 다른 압축철근 이음 시 굵은 철근의 정착길이와 가는 철근의 이음길이 중 근 값을 적용합니다. 이음길이의 허용 오차는 10% 이내로 합니다. 기초, 보는 형식에 따라 인장으력 최소부위에서 이음을 합니다. 기둥은 기초, 바닥, 보 내부를 제외하고 어느 곳에서 이음 하여도 무방하나 층고를 고려하여 이음없이 일체시공 유도합니다. 슬래브 하부근은 응력이 작은 단부 1/4 지점에서 이음, 상부근은 하부 이음위치와 정반대로 이음을 합니다. 벽체는 어느 곳에서 이음해도 무방하지만 보, 기둥 내에서의 이음은 지양합니다. 겹침이음이 불가능한 D35이상 철근을 사용하거나 공기, 원가절감을 위해 철근을 기계적 이음 할 때에는 이음방법의 적정석에 대하여 검토 후 승인을 합니다. 철근의 기계적 이음 시 성능평가 지침에 따라 이음의 안정성을 확인합니다. 철근 정착은 규격별, 부위별 정착길이를 준수하여합니다. 부재의 단면길이가 정착길이보다 짧을 경우 표준갈고기 적용하여 ldh 확보해야 합니다. 표준갈고리의 ldh를 확보할 수 없을 만큼 부재단면이 작을 경우 정착길이(ld)만큼 갈고리 가공합니다. 표준갈고리는 조립 전 기계 가공하여 정착길이, 내면지름을 확보합니다. 정착위치는 일반적으로 기둥은 기초, 바닥에 , 벽은 보, 바닥, 기둥에, 작은 보는 큰 보에, 바닥은 보, 벽체에 정착합니다. 콘크리트 표면의 중성화 방지, 구조물의 노후화 지연, 철근의 부식방지, 부착성 확보, 구조물의 내화성을 확보하기 위해 철근의 피복두께가 필요합니다.
