철골공사 설계도서, 시방서 및 공사방법 검토 방법 ㅣ 철골공사 실무

출처: NCS학습모듈, " 강구조시공 공사준비",교육부(20??), p.14~20

 

철골공사 설계도서, 시방서 및 공사방법 검토 방법

 

1) 시방서의 기능 및 내용 일반

     시방서는 공사별로 건설공사 수행을 위한 기준으로서 계약 문서의 일부가 되는 공사 시방서를 말하며, 설계도면에 표시하기 곤란하거나 불편한 내용과 당해 공사의 수행을 위한 재료, 공법, 품질 시험 및 검사 등 품질 관리, 안전 관리 계획 등에 관한 사항을 기술하고, 당해 공사의 특수성, 지역 여건, 공사 방법 등을 고려하여 공사별, 공종별로 정하여 시행하는 시공 기준으로 정의할 수 있다.

구분	내용
시방서의 기능	● 공사 시방서는 공사의 질적 요구 조건을 규정하며, 계약 서류에 포함되는 설계도서의 하나로서 법적 구속력을 가지고, 공사에 필요한 시공 방법, 상태, 허용 오차 등 기술적 사항을 정하여 정확하고 목적에 부합되는 시공이 되도록 한다. ● 발주자와 건설업자(또는 주택건설 등록업자) 사이의 책임 범위와 한계를 명시 한다. ● 약인 등을 포함하여 작성함으로써 클레임을 방지하는 것이 필요하다. ● 건설사업 관리기술자 및 건설업자(또는 주택건설 등록업자)에게는 시공을 위한 사전준비, 시공 중의 점검, 시공 완료 후의 점검을 위한 지침서로 사용한다.
시방서의 내용	● 표준 시방서와 전문 시방서의 내용을 기본으로 하여 작성한다. ● 현행 표준 시방서에서 특별(특기) 시방서에 위임한 사항을 포함한다. ● 발주 공사의 특성과 성격, 계약목적물에 요구되는 품질 및 성능, 공사 시행을 위한 사항을 포함한다. ● 표준 시방서의 기준만으로 당해 공사에 요구되는 계약 목적물의 성능이 충족되지 않는 경우, 표준 시방서의 내용을 추가‧변경하는 사항을 포함한다. ● 기술적 요건을 규정하는 사항으로서 설계도면에 표시(시설물 위치, 형태, 치수, 구조상세 등)한 내용 외에 시공 과정에서 사용되는 기자재, 허용 오차, 시공 방법 및 이행절차 등을 기술한다. ● 표준 시방서에서 제시한 재료, 공법 등의 사항 중 당해 공사에 선택해서 적용해야 할 사항을 포함한다. ● 표준 시방서 등의 내용 중 개별 공사마다 현장 특성에 맞게 정하여야 할 사항을 포함한다. ● 각 시설물별 표준 시방서의 기술기 준 중 서로 상이한 내용(토목 공사 일반 표준 시방서, 건축 공사 표준 시방서, 콘크리트 표준 시방서 등)은 공사의 특성, 지역 여건에 따라 선택 적용한다. ● 품질 및 안전 관리 계획에 관한 사항을 포함한다. ● 행정 상의 요구 사항 및 조건, 가설물에 대한 규정, 의사 전달 방법, 품질 보증, 공사 계약 범위 등과 같은 시방서의 일반 조건을 포함한다. ● 시공 방법, 시공 상태 등 시공에 관한 사항을 포함한다. ● 해당 공종과 관련되는 다른 공종과의 관계 및 공 사전반에 관한 주의사항 및 절차를포함한다. ● 설계도면에 표시하기 어려운 공사의 범위, 정도, 규모, 배치 등을 보완하는 사항을 포함한다. ● 관련 법규 등에서 발주자가 건설업자(또는 주택건설 등록업자)에게 이행의 확인 등을 하도록 규정된 사항을 포함한다. ● 관련 기관의 요구 사항을 검토하여 포함시킨다. ● 건설업자(또는 주택건설 등록업자)가 건설 공사의 진행 단계별로 작성할 시공 상세도면의 목록 등에 관한 사항을 포함한다. ● 해당 기준에 합당한 시험·검사에 관한 사항을 포함한다. ● 필요 시 견본이나 견본 시공에 관한 사항을 포함한다. ● 발주청이 특별히 필요하여 요구하는 사항을 포함한다.
설계도서의 검토	● 공사를 수행함에 있어서 공사 관계자는 설계도서의 검토를 통하여 공사 수행 가능 여부 및 적정성을 판단 할 수 있으며, 불명확하거나 누락된 부분을 보완 시공할 수 있다.
	▷ 설계도면 및 시방서 또는 관계 규정과 일치하는지 여부 ▷ 현장 기술자, 기능공이 명확하게 이해할 수 있는지 여부 ▷ 실제 현장 여건 등을 고려하여 시공 가능한지 여부 ▷ 구조물의 계산이 안전성을 확인하였는지 여부 ▷ 작성된 도서의 선명성, 정확성, 도면 작성 기준 등의 표준과 일치하는지 여부 ▷ 시공시 유의 사항을 명시하였는지 여부

 

2) 강공사 공사방법의 이해

       강구조의 공사는 아래 그림의 순서에 따라 진행 되며 각 단계별로 공정별 공사 방법 등을 확인할 수 있다. 준비 단계부터 공장에서의 제작 단계와 현장에서의 시공 단계로 나뉘며, 기본 설계 완료 이후 구조 계산을 통해 실시 설계 도서 및 시방서가 작성이 되고, 시공계획서의 작성과 자재 및 시공 상세도의 승인, 자재 구매가 이루어진다. 공장의 선정 이후 공작도에 의해 공장 제작 과정이 진행되며, 현장의 준비와 함께 현장 반입과 조립 및 설치에 따른 전 공사 과정의 순서를 이해해야 한다.

철골의 공사과정

3) 발주자의 요구 사항 파악하기

     발주자의 요구 사항은 설계도서와 기타 문서에 의해 전달되므로, 설계도서 및 시공 계획서를 세부적으로 작성하여야 하며, 요구 사항의 적용을 확인한다. 강구조물 생산에서는 발주와 설계자의 의도가 표시된 설계도서에 의해 목표하고 지시한 성능 품질을 제작, 시공각 공정에서 최적으로 생산, 관리한다. 강구조물 제작, 가공 업계 및 시공 업계에 최적의 제품 품질 보증을 해야 한다.

구분	내용
공사 시방서의 작성	● 설계도면에 표현할 수 없는 것을 기술한다. ● 공사의 품질사항에 대한 요구 조건을 기술한다. ● 공사에 사용되는 자재의 성능과 규격, 시험 및 검증에 관련하여 기술한다. ● 착공 전, 시공 중, 시공 완료 후로 구분하여 시공 시 유의할 사항을 작성한다. ● 최종 시공후 품질의 허용 오차(공법 정밀성, 마무리의 정밀성)를 기술한다. ● 도면에 해석 상 불충분한 부분에 대해 보완할 내용을 기술하는 것이며, 설계 도면에 표시된 내용을 중복되게 기술하지 않는다. ● 공법 ․ 자재 시방서는 외형적인 면보다는 품질 성능에 의하여 작성한다. ● 국제적 표준이 있는 경우에는 그것을 기준으로 할 수 있으며, 그렇지 않은 경우에는 국내의 기술 법령·공인 표준 또는 건축 규정을 기준으로 한다. ● 공사를 위한 수행 요건을 정확하게 표현 할 수 있는 방법이 없으며, 입찰 준비 문서에 “또는 동등한 것”과 같은 표기가 있는 경우 외에는 특정 상표나 상호, 특허, 디자인 또는 형태, 특정 원산지, 생산자 또는 공급자를 지정하지 않는다. ● 표준 규격 인용 시에는 KS 규격을 우선 제시하고, 강화된 기준을 사용하기 위해 외국 규격을 인용하고자 하는 경우에는 KS 규격이 있더라도 인용 할 수 있다. 외국 규격 인용 시에는 내용이 서로 간섭되지 않아야 한다. 또한 외국 규격을 인용할 경우에는 성능 시방서 형식으로 변경할 수 있을 경우에는 성능 시방서 형태로 기술한다. ● 설계 도면과 상충되지 않도록 작성하며, 시설물별 시공 기준 인용 시 중복 또는 상충되는 내용이 없도록 유의하여 작성한다. ● 설계 도면으로 성능을 만족시키려 하기보다 공사 시방서가 성능을 만족시키도록 작성하며, 성능 시방서로 작성할 경우 도면이나 공법 ․ 자재 시방서에서 지나친 간섭을 절제하도록 작성한다. ● KS 규격 등을 인용할 때에는 기준이 빈칸으로 남아 있는 것을 그대로 인용하지 않도록 한다. ● 건축, 기계, 전기, 전기 통신 설비 공사의 경우 사전에 건축 분야의 도면을 검토한 후 이 도면에 근거해서 공사 시방서를 작성한다. ● 공사를 위하여 인지할 필요가 있을 경우에는 설계도면에 명기한다.
시공 계획서의 작성	● 시공계 획서는 공사 지점의 지형, 대지 조건 및 지세의 지리적 조건, 건축물의 구조형식 혹은 교량 형식, 사용 장비 계획 및 환경 조건을 고려하여 세밀히 작성하여야 한다. ● 시공 계획서에는 공사 현장 전체의 공사개요, 전체 공정과 강구조 공사의 공정, 공사를 운영하는 조직을 기술하고, 안전성 및 경제성을 확인하여야 한다. ● 시공자는 가설 공사에 필요한 중요 안전 계획을 수립하고 안전 시설과 그에 따르는 보호 시설과 안전 장비 등의 사양서를 제출하여 공사감독자의 승인을 받아야 한다. ● 건축물의 경우 주변 인접 주민들과 작업 시간, 작업 장소에 대한 협정을 통해 사전에환경적 영향과 불만을 방지하고, 공사부지가 속한 지구의 제약 조건을 확인 한다. ● 시공 계획서, 공장 제작 계획서, 현장 시공 계획서를 작성하여 설계도서 작성 단계부터 준비 할 수 있다.

 

4) 공법 결정하기

       강구조의 공법은 설계 단계에서 구조 계산에 따른 도면과 시방서, 계산서로 결정하여 도면을 작성하고, 중요한 요소인 기초, 기둥, 보, 슬래브, 벽체에 대한 공법으로 결정된다.

구분	내용
모멘트 저항 골조	● 모멘트 저항 골조는 다음그림을 참조 하면 수평, 수직 부재를 강접합으로 연결하여 기둥, 보로 구성된다.  ● 수평 하중에 따른 변형량은 골조의 전단 변형에 의해 약 80%~90%가 발생한다. 수평 하중 저항을 부재의 휨에 의존하기 때문에 위로부터 아래까지 누적된 수평 전단력에 비례하여 부재의 크기와 강성을 증가시켜야 한다.  ● 높은 차수의 부정정 구조물이므로 한 개 또는 그 이상의 구조 부재가 파손되더라도 붕괴되지 않는다.  ● 수평 변위 제어를 하기 위해서 기둥보다 보의 강성을 증가시키는 것이 효율적이다.
가새 골조	● 위 그림의 가새골조는 모멘트 골조 구조와 함께 대표적인 횡저항 구조 시스템이다. ● 일명 전단트러스 또는 수직 트러스 구조라고 한다.  ● 수평 하중을 주로 골조 부재의 축강성으로 지지하며 지상을 지점으로 수직 방향으로 선 캔틸레버 트러스라고 생각 할수 있다.  ● 풍하중에 의한 전도 모멘트에 대한 저항이나 지진 하중의 에너지 소산을 위해 30층 이상의 건물에 사용된다. 구조용 강재를 사용하여 시공이 용이하며, 사재는 수평전단력을 위한 강도, 강성이 충분한 최소의 부재를 사용하여 경제적이다. 그러나 사재에 의해 내부 평면과 개구부 계획에 제약이 발생한다.
강구조 및 합성 바닥 구조	● 강구조의 바닥판은 철근 콘크리트 슬래브 뿐만 아니라 데크 플레이트 등이 사용되며, 강구조 보와 전단 연결재로 연결되어 합성 보를 구성한다.  ● 데크 플레이트는 절판 형태나 철근 트러스 형태로 구성되어 있어, 시공 하중이나 콘크리트 타설 의 무게를 지지한다. 따라서 가설 지주가 필요가 없어 신속한 공사를 할 수 있다.
층고 절감형 바닥 구조	● 아래 그림과 같이 슬래브를 강구조 보 내에 시공하고 인장력을 받는 하부 플랜지를 크게 증가시켜 보의 단면 효율을 증가시켰고 설비 덕트를 데크의 리브사이로 통과시켜 설비와 구조의 통합성을 향상 시킬 수 있어 기존 강구조에 비하여 층고를 절감할 수 있다.

 

5) 설계도서의 오류 사항 검토하기

     설계 도면은 공사의 전체 공종별 내용을 파악 할 수 있어, 공사의 규모와 공사와 관련하여 시공 계획을 수립하고 실행 예산을 작성하기 위하여 설계 도면 검토가 매우 중요하다.

• 설계도서에는 현장 조립 설계도 및 시공 상세도, 부재의 조립 및 설치도를 포함한다.
• 현장 조립 설계도와 시공 상세도는 구조 형식과 공사 장소의 지형, 지세 등을 고려한 설계도와 현장의 조립 방법에 따른 시공 도면을 작성한다.
• 부재의 조립 및 설치도에는 부재의 크기와 중량, 조립 순서 및 조립 방법, 조립 위치, 솟음, 제작 및 설치 허용 오차, 정착재, 받침재의 위치 및 설치 요령서 등을 포함한다.
• 현장의 용접을 위한 시공도는 「KS B 0052」의 표준 용접 기호를 사용하여 작성하고, 현장 용접의 위치, 용접 규모 등이 포함되어야 하며 공사 기록 도면에는 용접공의 개별적 경력과 신상을 포함한다.
• 볼트 연결 시공도는 연결 위치, 연결판, 구멍, 볼트의 종류, 조임 방법 등을 포함한다.
• 가설 또는 가설 후 응력 계측 및 응력 조정이 필요할 때는 계측장비 사용 계획 및 계측위치, 응력 조정 방법 등을 포함하게 한다. 또한 가설응력의 발생이 예견될 때는 사전에 응력검토를 실시하여 안전 여부를 확인하고, 결과를 보고서로 제출한다.
• 구조물의 구체, 정착 볼트, 지지판 및 기타 매설물의 설치를 위한 설치도, 규준틀에 대한 지침을 제시 한다.