1.1 적용범위

이 장은 콘크리트의 성형과 지지를 위하여 설치되는 거푸집 및 동바리의 설계 및 설치, 유지관리 및 해체에 대하여 적용한다.

1.2 참조규격

다음의 규준은 이 시방서에서 명시되어 있는 범위 내에서 이 시방서의 일부를 구성하고 있는 것으로 본다.

1.2.1 한국산업규격(KS)

KS D 3503 일반 구조용 압연 강재

KS D 3515 용접 구조용 압연 강재

KS D 3530 일반 구조용 경량 형강

KS D 3566 일반 구조용 탄소 강관

KS D 3568 일반 구조용 각형 강관

KS D 3602 강제 갑판

KS F 3110 콘크리트 거푸집용 합판

KS F 5650 콘크리트 거푸집용 합성수지판

KS F 5651 콘크리트 거푸집용 합성수지 패널

KS F 8001 강제 파이프서포트

KS F 8002 강관비계용 부재 및 부속철물

KS F 8003 강관틀비계

KS F 8006 강제틀 합판 거푸집 패널

KS F 8014 받침철물

1.2.2 관련규격 및 시방서

가설기자재 성능검정 규격

콘크리트구조설계기준

건축물의구조기준등에관한규칙

1.3 용어의 정의

이 시방서에서 사용할 용어들을 다음과 같이 정의한다.

(1) 간격재 - 거푸집 간격유지와 철근 또는 긴장재나 시스가 소정의 위치와 간격을 유지시키기 위하여 쓰이는 콘크리트, 모르타르제, 금속제, 또는 플라스틱 부품

(2) 거푸집 - 타설된 콘크리트가 설계된 형상과 치수를 유지하며 콘크리트가 소정의 강도에 도달하기까지 양생 및 지지하는 구조물

(3) 거푸집널 - 거푸집의 일부로써 콘크리트에 직접 접하는 목재나 금속 등의 판류

(4) 동바리 - 타설된 콘크리트가 소정의 강도를 얻기까지 고정하중 및 작업하중 등을 지지하기 위하여 설치하는 부재

(5) 멍에 - 장선과 직각방향으로 설치하여 장선을 지지하며 폼타이나 동바리로 하중을 전달하는 부재

(6) 슬립폼(Slip Form) - 수직 또는 수평으로 연속되는 구조물을 균일한 형상으로 시공하기 위하여 일정한 크기로 만들어져 연속적으로 이동시키면서 콘크리트를 타설하는 공법에 적용하는 거푸집

(7) 요크(Yoke) - 수직 슬립폼에 있어서 콘크리트의 측압, 거푸집 하중, 작업하중 등을 잭(jack)에 전달하는 부재

(8) 요크빔(Yoke Beam) - 요크에 걸린 하중이 잭(jack)으로 전달될 수 있도록 요크와 요크를 연결해 주는 보

(9) U헤드 - 멍에에 가해진 하중을 동바리로 전달하기 위하여 동바리 상부에 삽입하여 사용하는 U 형태의 연결 지지재

(10) 이동식 거푸집(Ganged Form) - 기둥이나 벽체와 같은 수직부재의 거푸집과 작업공간을 위한 발판을 일체로 조립하여 크레인 등으로 한꺼번에 인양시켜 사용하는 거푸집

(11) 이동식 동바리(Flying Table) - 슬래브 콘크리트를 타설하기 위하여 거푸집널, 장선, 멍에, 동바리 등을 일체로 제작하여 크레인 등으로 한꺼번에 인양시켜 설치, 해체하는 동바리 시스템

(12) 장선 - 거푸집널을 지지하여 멍에로 하중을 전달하는 부재

(13) 잭로드(Jack Rod) - 요크빔에 의해 전달되는 하중을 기 타설된 하부의 콘크리트로 전달하는 수직부재로, 잭이 이동하는 레일과 같은 역할을 하는 슬립폼의 부속품

(14) 터널폼(Tunnel Form) - 수직부재와 수평부재의 콘크리트 타설을 한번에 가능하게 하기 위하여, 수직 거푸집과 수평 거푸집을 일체로 제작한 거푸집

(15) 폼라이너(Formliner) - 콘크리트 표면에 문양을 넣기 위하여 거푸집널에 별도로 부착하는 부재

(16) 폼타이(Form Tie) - 기둥이나 벽체거푸집과 같이 마주보는 거푸집에서 거푸집널을 일정한 간격으로 유지시켜 주는 동시에 콘크리트 측압을 최종적으로 지지하는 역할을 하는 인장부재로 매립형과 관통형이 있다.

(17) 폼행거(Form Hanger) - 콘크리트 상판을 받치는 보 형식의 동바리재를 영구구조물의 보 등에 매다는 형식으로 사용하는 부속품

1.4 제출물

(1) 제출물의 범위는 공사의 규모와 종류에 따라 공사시방서에 따른다. 다만, 공사시방서에서 특별히 정한 바가 없으면, 다음에 따른다.

(2) 시공자는 시공하기에 앞서 현장의 각종 현황을 고려한 시공계획서 및 시공도면을 제출하여야 한다.

(3) 시공도면에는 다음 사항이 포함되어야 한다.

① 관련된 상세를 포함한 거푸집 시스템 및 설치방법

② 콘크리트 타설순서와 평면 및 표고에 따른 시공이음의 위치

③ 도관, 개구부, 우묵한 곳, 관, 덕트 및 기타 부착품의 치수 및 위치

④ 콘크리트 타설이 제약받는 곳에서의 타설방법

⑤ 거푸집 및 동바리 해체를 위한 방법 및 일정

⑥ 콘크리트 타설 중 거푸집의 이동을 탐지하기 위한 방법

⑦ 구조계산서

⑧ 양중이 필요한 경우, 양중지점의 위치 및 양중무게

(4) 동바리 재설치는 시공계획서를 작성하여 책임감리원의 승인을 받아 시공하여야 한다. 시공계획서에는 다음의 사항을 포함하여야 한다.

① 고정하중, 활하중, 수평하중 및 기타 설계 시 고려되는 하중

② 콘크리트의 설계강도

③ 층 간 콘크리트 타설 간격

④ 재설치 시점의 콘크리트 강도

⑤ 콘크리트 타설 시점에서의 하중

(5) 다음 사항에 해당하는 거푸집 및 동바리 공사는 책임감리원이 인정하는 자격을 갖춘 기술자의 구조계산서를 제출하여야 한다.

① 층고가 5m 이상인 구조물

② 지상에서 20m 이상의 구조물

③ 2등급 이상의 교량

④ 기타 책임감리원이 필요하다고 인정하는 구조물

(6) 책임감리원은 거푸집용 제품 확인을 위하여 견품이나 부품의 제출을 요구할 수 있으며, 이 때 제출되는 견품이나 부품은 제품의 특성을 나타낼 수 있는 크기이어야 한다.

1.5 설계하중

1.5.1 일반사항

거푸집의 강도 및 강성의 계산은 콘크리트 시공 시의 수직하중, 수평하중 및 콘크리트 측압에 대해 검토해야 한다.

1.5.2 수직하중

(1) 거푸집 및 동바리 계산에 사용하는 수직하중은 고정하중 및 공사 중 발생하는 활하중으로 다음의 값을 적용한다.

(2) 고정하중은 철근 콘크리트와 거푸집의 무게를 합한 하중이며, 콘크리트의 단위 질량은 철근의 질량을 포함하여 보통 콘크리트 2,400㎏/㎥, 제1종 경량 콘크리트 2,000㎏/㎥, 그리고 제2종 경량 콘크리트 1,700㎏/㎥를 적용한다.

거푸집의 무게는 최소 0.4kN/㎡{40㎏f/㎡} 이상을 적용하며, 특수 거푸집의 경우에는 그 실제 무게를 적용하여 설계한다.

(3) 활하중은 작업원, 경량의 장비하중, 기타 콘크리트 타설에 필요한 자재 및 공구 등의 시공하중, 그리고 충격하중을 포함한다. 활하중은 구조물의 수평투영면적 당 최소 2.5kN/㎡{250㎏f/㎡} 이상으로 설계하며, 전동식 카트(motorized carts) 장비를 이용하여 콘크리트를 타설할 경우에는 3.75kN/㎡{375㎏f/㎡}의 활하중을 고려하여 설계한다. 단, 콘크리트 분배기 등의 특수장비를 이용할 경우에는 실제 장비하중을 적용하고, 거푸집 및 동바리에 대한 안전 여부를 확인하여야 한다.

(4) 적설하중이 활하중을 초과하는 경우에는 적설하중을 고려하여야 한다.

(5) 상기 고정하중과 활하중을 합한 수직하중은 슬래브두께에 관계없이 최소 5.0kN/㎡{500㎏f/㎡} 이상, 전동식 카트 사용 시에는 최소 6.25kN/㎡{625㎏f/㎡} 이상으로 거푸집 및 동바리를 설계한다.

1.5.3 콘크리트 측압

(1) 콘크리트의 측압은 거푸집 면에 직각방향으로 작용하는 것으로 하며, 일반 콘크리트용 측압, 슬립폼용 측압, 수중 콘크리트용 측압, 역타설용 측압 그리고 모르타르 주입 콘크리트용 측압으로 구분할 수 있다.

(2) 일반 콘크리트용 측압은 (3)항의 경우를 제외하고는 다음 식에 의해 산정한다.

(3.1)

여기서, : 콘크리트의 측압 (kN/㎡)

: 생콘크리트의 단위중량 (kN/㎥)

: 콘크리트의 타설높이 (m)

(3) 1종 보통포틀랜드시멘트를 사용하고, 단위중량이 23.5kN/㎥{2.4tonf/㎥}, 슬럼프가 10㎝ 이하이며, 혼화제를 사용하지 않은 콘크리트로 내부진동다짐을 할 경우의 기둥과 벽체의 측압은 다음과 같이 추정할 수 있다.

① 기둥의 측압은 다음의 식으로 산정 할 수 있다. 다만 이 경우에 측압의 최소값은 29.4kN/㎡{3.0tonf/㎡} 이상이고, 최대값은 147kN/㎡{15.0tonf/㎡} 이하이다.

(3.2)

여기서, : 콘크리트 타설속도 (m/hr) ≤ 9m/hr

: 타설되는 콘크리트의 온도 (℃)

② 벽체의 측압은 콘크리트의 타설속도에 따라 다음과 같이 구분되며, 이 경우에 측압의 최소값은 29.4kN/㎡{3.0tonf/㎡} 이상이고, 최대값은 98.1kN/㎡{10.0tonf/㎡} 이하이다

가. 타설속도가 2.1m/hr 이하인 경우

(3.3)

나. 타설속도가 2.1m/hr를 초과하고 3.0m/hr 이하인 경우

(3.4)

(4) 슬립폼(Slip form)의 측압은 타설높이가 높지 않고 타설속도가 빠르지 않아 측압을 낮추어 고려할 수 있다.

① 슬립폼에는 다음의 측압을 적용할 수 있다.

(3.5)

② 다만, 압력용기나 차수용 구조물과 같이 콘크리트의 밀실도를 높이기 위하여 추가로 진동다짐을 할 경우에는 다음의 측압을 적용한다.

(3.6)

(5) 수중에 타설하는 콘크리트는 수압에 의해 측압이 감소되는 효과를 고려하여 적용할 수 있다.

(6) 콘크리트를 거푸집 하부에서 주입하는 역타설의 경우에는 주입하는 압력이 추가로 고려되어야 하며, 최소한 (3.1)식에 의해 계산된 측압의 50% 이상을 추가로 고려하여야 한다.

(7) 모르타르 주입 콘크리트(Preplaced Aggregate Concrete)용 거푸집의 측압은 골재 투입 시에 거푸집에 작용하는 측압과 주입모르타르의 측압을 고려하여야 한다.

(8) 콘크리트 다짐을 외부 진동다짐으로 할 경우에는 이에 대한 영향을 고려하여야 한다.

1.5.4 풍하중

(1) 가설구조물의 설계용 풍하중( )은 다음과 같다.

(3.7)

여기서,

: 작용면의 외곽 전면적(㎡)

: 가설구조물의 설계풍력(kN/㎡)

: 지표면에서 임의높이 에 대한 설계속도압(kN/㎡)

: 가설구조물 설계용 가스트 영향계수

: 가설구조물의 풍력계수

(3.8)

(3.9)

: 공기밀도로써 균일하게 1.23 (kN ) 적용

(건축물의구조기준등에관한규칙에 따른다.)

: 지표면으로부터 임의높이 Z 에 대한 설계풍속 (m/s)

: 기본풍속 (m/s) (건축물의구조기준등에관한규칙에 따른다.)

: 풍속의 고도분포계수(건축물의구조기준등에관한규칙에 따른다.)

: 가설구조물의 풍속할증계수

: 가설구조물의 중요도계수

(2) 풍속할증계수는 다음을 따른다.

① 거시적인 지형에 의한 풍속할증계수는 건축물의구조기준등에관한규칙에 따른다.

② 기존의 건축물이 건설되어 있는 도심부 공사용 가설구조물의 경우 50m 이상의 주변 고층건축물에 대하여 2배 이내의 거리에 가설구조물을 설치하는 경우, 지면으로부터 그 주변건축물 1/2 높이 부분의 가설구조물에 작용하는 설계풍속은 1.2배 이상 할증하여야 한다.

③ 태풍이 도래하는 시기에도 특별한 대책을 강구하지 않을 목적으로 설치하는 경우에는 설계풍속을 1.1배 할증하여 산정하여야 한다.

(3) 가설구조물의 중요도계수( )는 0.63을 적용한다.

(4) 가설구조물 설계용 가스트 영향계수는 주변의 노풍도 구분에 따라 다음 <표 3.1>에 따른다.

노풍도 구분	가스트 영향계수( )
A	2.5
B	2.2
C	1.9
D	1.8

1.5.5 수평하중

(1) 거푸집 및 동바리는 풍하중 이외에 타설 시의 충격, 또는 시공오차 등에 의한 최소의 수평하중을 고려하여야 하며, 풍하중과 최소 수평하중의 영향을 고려하여 불리한 경우에 대하여 검토한다.

(2) 동바리 및 가새에 고려하는 최소 수평하중은 고정하중의 2% 이상, 또는 수평길이 당 1.47kN/m{150㎏f/m} 이상 중에서 큰 쪽의 하중이 층 상단에 작용하는 것으로 한다.

(3) 벽체 거푸집에 고려하는 최소 수평하중은 단위면적 당 490N/㎡{50㎏f/㎡}이 작용하는 것으로 한다.

1.5.6 특수하중

(1) 시공 중에 예상되는 특수한 하중에 대해서는 그 영향을 고려해야 한다.

(2) 특수하중이란 콘크리트를 비대칭으로 칠 때의 편심하중, 경사진 거푸집의 수직 및 수평분력, 콘크리트 내부 매설물의 양압력, 포스트텐션(post-tension) 시에 전달되는 하중, 크레인 등의 장비하중 그리고 외부진동다짐에 의한 영향 등을 말한다.

(3) 슬립폼의 인양(Jacking)시에는 벽체길이 당 최소 2.94kN/m{300㎏f/m} 이상의 마찰하중이 작용하는 것으로 한다.

1.6 설계

1.6.1 허용응력

(1) 거푸집 및 동바리의 설계는 허용응력설계법에 따른다.

(2) 강제 또는 알루미늄제 등과 같이 비교적 재사용이 많은 부재에 대해서는 장기허용응력을 적용하여야 한다. 단, 풍하중 또는 적설하중과 조합되는 경우에 대해서는 단기허용응력을 적용한다.

(3) 규격품이나 성능이 확인된 제품을 제외한 거푸집 및 동바리의 경우는 공인된 기관의 시험값을 기초로 한 허용하중값을 적용한다.

1.6.2 안전율

(1) 거푸집 지지를 위해 사용하는 동바리의 안전율은 받침형식에 따라 <표 3.2>의 값 이상이어야 한다.

(2) 폼타이 및 긴결재 등의 부속품의 안전율은 <표 3.3>의 값 이상이어야 한다.

(3) 거푸집 및 동바리의 양중에 관련된 로프나 부속품의 안전율은 5 이상이어야 한다.

1.6.3 거푸집 설계

(1) 거푸집은 예상되는 하중조건에 대하여 모든 부속품이 허용응력을 초과하지 않으며 변형이 기준 이하가 되도록 설계되어야 한다.

(2) 거푸집은 부과되는 수직하중과 수평하중을 지반 혹은 영구구조체에 안전하게 전달할 수 있도록 설계되어야 한다.

(3) 거푸집은 콘크리트 표면 및 인접한 재료에 충격과 진동, 손상을 주지 않고 쉽게 해체할 수 있는 구조이어야 한다.

(4) 양중이 필요한 거푸집은 양중에 의한 영향을 고려하여야 한다.

(5) 거푸집은 시공 중의 침하나 상승을 고려하여 설계되어야 한다.

(6) 폼라이너를 사용하지 않는 거푸집 표면의 평탄하기는 다음의 3단계로 구분되며, 표면의 평탄하기 등급은 적용부위에 따른 공사시방서에 따른다.

① A급 : 미관상 중요한 노출콘크리트 면

② B급 : 마감이 있는 콘크리트 면

③ C급 : 미관상 중요하지 않은 노출콘크리트 면

1.6.4 동바리 설계

(1) 동바리는 허용지반지지력 및 침하를 초과하지 않고 부과되는 하중을 지지하고, 모든 부속품이 변형기준과 허용응력을 초과하지 않도록 설계되어야 한다.

(2) 동바리의 설계는 시공 중과 완성 후의 침하와 변형을 고려하여야 한다. 이때, 예상되는 전체 침하량은 가설기초의 침하와 동바리 자체의 변형량을 포함하여 25㎜를 초과하여서는 안 된다.

(3) 단품지지형식 동바리의 허용압축내력 산정 시 수평연결재로 좌굴길이를 조정하지 않고 전체 동바리 길이에 대하여 좌굴길이로 산정 하였을 경우에는 수평연결재를 생략할 수 있다. 다만, 단품지지형식 동바리의 허용하중은 <표 3.2>의 안전율을 적용한 값과 나이프에지 시험에 의한 압축하중 중 작은 값을 적용하여야 한다.

(4) 양중이 필요한 동바리는 양중에 의한 영향을 고려하여야 한다.

(5) 동바리에 설치되는 수평연결재 및 가새는 예상되는 모든 수평하중을 지지하여 동바리 자체로 수평하중이 전달되지 않도록 하여야 한다.

1.6.5 기초

동바리 하부에 별도의 기초가 사용될 경우에는 기초의 지지력을 결정하고, 동바리 시공도면에는 설계 시에 적용한 지지력을 표시하여야 한다.

1.7 변형기준

(1) 거푸집널의 변형기준은 공사시방서에 따르며, 달리 명시가 없는 경우는 표면의 평탄하기 등급에 따라 순간격( ) 내의 변형이 <표 3.4>의 상대변형과 절대변형 중 작은 값 이하가 되어야 한다.

표면의 등급	상대변형	절대변형
A급	/360	6㎜
B급	/270	6㎜
C급	/180	13㎜