4. 건설시공학

4.1. 시공일반

4.1.1. 공사시공방식

① 직영공사 ② 도급의 종류 ③ 도급방식 ④ 도급업자의 선정 ⑤ 입찰진행 ⑥ 공사계약 ⑦ 시방서

• 시공관리 주요 관리기법 ★★
  • E.C(Engineering Constructor)
    • 건설사업이 대규모화, 고도화, 다양화, 전문화 되어감에 따라 종래의 단순기술에 의한 시공만이 아닌 고부가가치를 추구하기 위한 업무영역의 확대
  • C.M(Construction Management)
    • 건축시공(건설) 전 과정에서 건설사업을 보다 효과적, 효율적으로 진행하기 위해 건설 분야 각 부문 전문가들이 참여하여 건설기술 및 관리를 발주자(건축주)에게 제공하는 시스템
    • 설계단계에서부터 원가절감 및 공기단축을 획득할 수 있는 설계를 구현하고 통합적인 시스템을 가동하여 체계적인 관리가 가능한 관리기법
    • 설계자에 의한 방식
    • 종합건설회사에 의한 방식
    • CM전문회사에 의한 방식
      • CM for fee
        • CM 담당자가 발주자의 대리인 역할을 하는 것으로 시공에 대한 책임이 없음
        • 기획, 설계, 시공 단계의 총괄적 관리업무만 수행
      • CM at risk
        • CM 담당자가 관리업무 외에 시공까지 책임을 지는 형태
    • 공사관리자의 능력에 따라 프로젝트의 성패가 좌우됨
    • 부동산 관련 업자에 의한 방식

<주요 공사 실시 방식>

• 직영공사방식 ★★★

  • 발주자가 공사에 필요한 재료 및 자재를 구매한 후 공사관계자 등의 작업자를 직접 고용하여 시공하는 방식
  • 건축주가 직접 공사계획을 수립하고 자재 및 재료를 구입, 노무자 채용, 시공기계 및 일체의 가설재를 준비하여 건축주 책임하에 시행하는 공사방식
  • 비영리에 적합한 프로젝트로 확실성 있는 공사에 적합
  • 별도의 계약 조건이 없으므로 공사관리의 임기응변적 대처 용이
  • 계약 등의 업무처리로 인한 시간 절약 및 절차 간소화
  • 공사비 증대, 자재 및 재료 낭비, 건설기계·기구의 비경제적 사용 및 관리
  • 공사기간의 연장, 건설기술자의 기술력 및 자질 등의 검증이 어려움

• 공동도급(Joint Venture Contract) ★★★

  • 대규모 공사일 경우 다수의 건설업체가 하나의 공동출자 기업체를 조직한 다음, 한 회사의 압장에서 공사를 수급하여 시공을 행하는 도급방식
  • 융자력 증대 : 각 회사가 부담하게 되는 소요자금이 경감되므로 대규모 공사 적합
  • 기술력 확충 : 상호 기술력 교류 및 신기술로 인한 기술력 증대
  • 위험분산 : 출자한 비율에 따른 위험부담 분배
  • 시공의 확실성 : 상호 계약으로 인한 연대책임에 대한 부담으로 시공의 성실성 확보

• 분할도급(Patial Contract) ★★

  • 공사를 공종 등으로 세분화하여 관련 도급업자를 선정해 발주하여 계약하는 방식
  • 공구별 분할도급
    • 대규모 공사에서 주로 채용
    • 지역별로 공사를 분리발주
    • 주로 지하철, 터널, 교량, 도로 등의 대규모 토목공사에서 채용
    • 도급업자에게 균등한 기회를 부여하며, 도급업자 상호 간의 선의의 경쟁을 통해 공사기간 단축 및 시공기술의 향상으로 높은 사업 성과 기대 가능
  • 공정별 분할도급
    • 공사를 과정별로 도급
    • 구체공사, 마무리공사
    • 설계가 완료되지 않은 상태에서 완료된 부분만 분리 발주가 가능
    • 확보된 예산만큼만 공정 시행 시 유리
    • 후속공사를 다른 업자로 바꾸는 것은 곤란
  • 공종별 분할도급
    • 공사 종목별로 구분하여 도급
    • 직영공사와 유사
    • 건축주(발주자)와 도급업자의 의사소통이 원활하나, 공사관리에 어려움

• 턴키방식(Turn-key Contract)

  • 당해 사업과 관련된 모든 요소를 일체 도급계약하는 방식
  • 건설업자는 해당 사업의 계획·설계·시공 및 시운전 등과 같은 기술적인 업무와 기업·금융·토지조달 등의 비기술적인 업무를 망라해 도급을 체결함
  • 책임시공이 가능
  • 설계와 시공 간의 의사소통이 원활
  • 공사비 절감 및 공사기간 단축 가능
  • 건축주의 의도 반영되기 어려움
  • 중소건설업체에서는 시행하기 힘듬
  • 최저 낙찰 시 공사품질의 저하가 우려
  • 우수한 설계반영이 어려움

• 파트너링 방식(Partnering)

  • 건축주(발주자)가 직접 설계 및 시공에 참여하여 발주자와 설계자, 시공자가 하나의 팀으로 구성도어 당해 사업을 시행하는 방식

• 일식도급

• 도급계약 시 명시하여야 할 사항

  • 공사내용
  • 공사착수, 공사완성의 시기
  • 하자담보책임기간 및 담보방법

• 공사계약 중 재계약 조건

  • 설계도면 및 시방서의 중대결함 및 오류에 기인한 경우
  • 계약상 현장조건 및 시공조건이 상이한 경우
  • 계약사항에 중대한 변경이 있는 경우

<표준시방서>

• 표준시방서에 기재하는 사항
  • 재료의 종류, 품질 및 사용처에 관한 사항
  • 검사 및 시험에 관한 사항
  • 보양 및 시공상 주의사항

4.1.2. 공사계획

① 제반확인절차 ② 공사기간의 결정 ③ 공사계획 ④ 재료계획 ⑤ 노무계획

4.1.3. 공사현장관리

① 공사 및 공정관리 ② 품질관리 ③ 안전 및 환경관리

• PDM(Precedence Diagramming Method)

  • ADM과 같은 CPM기법의 한 종류
  • 작업 간의 순서와 작업요소시간의 관계를 표현하고 CP를 구하는 공정관리기법
  • 한 공종의 작업이 숫자로 표기되고 컴퓨터에 적용하기에 용이한 이점 때문에 많이 사용
  • 각 작업은 Node로 표기하고 Dummy의 사용이 불필요하여 화살표는 단순히 작업의 선후관계만을 나타냄

• 네트워크 공정표 용어

  • EST(Earliest Start Time, 가장 이른 개시 시간) : 작업을 시작할 수 있는 가장 빠른 시간
  • LST(Latest Start Time, 가장 늦은 개시 시간) : 공사기간에 영향을 주지 않는 범위 내에서 작업을 가장 늦게 진행하여도 되는 시간
  • EFT(Earliest Finish Time, 가장 이른 완료 시간) : 작업을 완료할 수 있는 가장 빠른 시간
  • LFT(Latest Finish Time, 가장 늦은 완료 시간) : 공사기간에 영향을 주지 않는 범위 내에서 작업을 가장 늦게 완료하여도 되는 시간
  • ET(Earliest node Time, 가장 이른 결합점 시간) : 최초의 결합점에서 다음 대상의 결합점 경로까지 가장 긴 경로를 통해 가장 먼저 도달되는 결합점 시간
  • LT(Latest node Time, 가장 늦은 결합점 시간) : 임의의 결합점에서 최종 결합점까지 이르는 경로 중에서 시간적으로 가장 긴 경로를 거쳐 완료시간에 될 수 있는 개시 시간
  • 플로트(Float) : 네트워크 공정표상에서 작업의 여유시간
    • TF(Total Float, 전체여유) : 가장 이른 개시 시간에 시작하고 가장 늦은 완료시간으로 종료할 때 생기는 여유시간
    • FF(Free Float) : 가장 이른 개시 시간에 시작하고 후속 작업도 가장 이른 개시 시간에 시작해도 존재하는 여유시간
    • DF(Dependent Float) : 후속작업의 전체여유에 영향을 주는 여유
  • 슬랙
  • 경로
    • CP
    • LP

• 네트워크 공정표

  • 공사 전체를 파악하는데 용이하게 사용
  • 각 작업의 흐름과 공정이 분배됨과 동시에 작업의 상호관계가 명확히 표시됨
  • 계획단계부터 공정의 문제점이 명료하게 파악되어 작업 수행 전에 수정 가능
  • 누구나 공사의 진척상황 쉽게 파악 가능
  • 공정표 작성 시간이 많이 소요
  • 작성 및 검사에 대한 특별한 기능이 요구됨

• 전시적 품질관리(T.Q.C) ★★

  • 히스토그램(분포도) : 자료의 분포 상태를 직사각형으로 나타내어 보기 쉽고, 제품의 품질상태가 만족스러운 상태인지 여부를 판단함
  • 파레토도(영향도) : 제품의 결점, 불량, 고장 등의 발생건수를 현상과 원인별로 파악하고, 이러한 데이터를 항목별로 나누어 문제의 크기 순으로 나열하여 막대그래프 형태로 표기함
  • 특성요인도(원인결과도) : 결과와 원인이 어떤 관계인지를 파악하기 위하여 작성
  • 체크시트 : 결점수, 불량수 등을 데이터로 분류하여 어느 곳에 집중되어 있는지를 파악하기 용이하게 나타낸 그림 또는 표
  • 산점도(산포도) : 서로 대응하는 짝으로 된 데이터를 그래프에 옮겨 점으로 표시
  • 층별 : 집단을 구성하고 있는 자료를 특징에 따라 몇 개의 부분집단으로 구분
  • 관리도 : 공정 관리상태를 유지하기 위해 공정을 나타내는 그래프

4.2. 토공사

4.2.1. 흙막이 가시설

① 공법의 종류 및 특성 ② 흙막이 지보공

• 예민비

  • 흙을 이김에 의해서 약해지는 강도
  • $\text{mbox}예민비=\frac{\text{mbox}자연시료의강도(불교란시료)}{\text{mbox}이긴시료의강도(교란시료)}$

• 표면수율

  • $\text{mbox}표면수율=\frac{\text{mbox}습윤상태의시료질량-\text{mbox}표면건조포화상태시료질량}{\text{mbox}표면건조상태포화상태시료질량}$

• 흙의 연경도

  • 소성한계(Plastic limit, PL)
    • 소성 상태에서 반고체 상태로 바뀔 때의 함수비
    • 파괴없이 변형시킬 수 있는 최소 함수비

• 전단강도 : $\tau =c+{\sigma }^{\prime }\tan \varphi$

• 보일링(Boiling) 현상

  • 사질지반에서 투수성이 클 경우, 흙막이 배면과 굴착저면의 지하수위차로 인해 굴착저면을 통해 모래와 물이 부풀어 올라 마치 끓어오르는 것처럼 나타나는 현상
  • 흙막이의 근입장 깊이가 부족할 때, 흙막이 벽의 배면과 굴착저면과의 지하수위가 클 경우, 굴착 하부 지반에 투수성이 큰 사질층이 존재할 경우 발생
  • 흙막이 근입장을 깊게하여 불투수층까지 박아넣고, Deep well, Well point 등의 배수공법, 지하연속벽 공법과 Sheet pile 공법을 적용

• 히빙(Heaving) 현상 ★★

  • 하부 지반이 연약한 경우 흙파기 저면선에 대하여 흙막이 바깥에 있는 흙의 중량과 지표 적재하중을 이기지 못하고 흙이 붕괴되어서 흙막이 바깥 흙이 안으로 밀려들어와 불룩하게 되는 현상
  • 흙막이벽 근입깊이를 깊게 하거나 전면의 굴착부분을 남겨두어 흙의 중량으로 대항하거나 굴착예적부분의 일부를 미리 굴착하여 기초콘크리트를 타설하는 방법으로 방지

• 파이핑(Piping) 현상 ★

  • 사질지반 가시설 공사 중 널말뚝의 틈으로 물과 토사가 섞여 유실되면서 지반이 파괴되는 현상

• 표준관입시험(Standard Penetration Test) ★★

  • 주로 사질지반에 사용되는 조사방법으로, 표준관입시험용 sampler를 rod에 끼워 75cm의 높이에서 63.5kg의 공이를 자유낙하시켜, 최초 15cm 관입된 상태에서 최종 30cm까지 관입시키는데 타격횟수(N치)를 구하여 지지력을 조사하는 시험 방법
  • 사질지반 : 상대밀도, 침하에 대한 허용지지력, 지지력계수, 탄성 계수, 내부 마찰각을 추정
  • 점토지반 : 흙의 연경도, 점착력, 일축압축강도, 전단강도, 파괴에 대한 극한 지지력을 추정

• 토질(시추)주상도 표시사항

  • 지역, 지반조사일자, 작성자, 보링공법, 지층의 확인, 지층 두께 및 구성 상태, 심도(깊이)에 따른 토질 상태, 지하수위 위치 및 확인, N값(수치), 시료채취 등

• 지하연속벽(slurry wall) 공법 ★★

  • 지수벽 및 구조체로 이용하기 위해 지하에 트렌치를 굴착 후 철근망을 삽입한 후 콘크리트를 타설하여 여러 패널을 하나의 구조체로 형성하는 공법
  • 흙막이벽 자체가 구조체의 벽체로 이용되기에 강성이 큼
  • 지수벽의 기능도 가짐
  • 인접건물의 경계선까지 시공 가능
  • 암반을 포함한 대부분의 지반에 시공 가능
  • 저진동, 저소음

• 지하연속벽 굴착 공사 중 공벽붕괴의 원인

  • 지하 수위의 급격한 상승
  • 물다짐하여 매립한 지반에 시공
  • 공사 시 공법의 특성으로 발생하는 심한 진동

4.2.2. 토공 및 기계

① 토공기계의 종류 및 선정 ② 토공기계의 운용계획

• 백호의 단위시간당 추정 굴삭량
  • $Q=\frac{3,600qkfE}{C_m(sec)}=\frac{60qkfE}{C_m(min)}=\frac{qkfE}{C_m(hr)}$
  • q : 버킷용량
  • k : 버킷계수
  • f : 체적환산계수
  • E : 작업효율
  • C_m : 1회 사이클 기간
• 캐리올 스크레이퍼
  • 흙의 적재, 운반, 정지의 기능을 가지고 있는 장비
  • 중거리 정지공사에 많이 이용

4.2.3. 흙파기

① 기초 터파기 ② 배수 ③ 되메우기 및 잔토처리

• 흙막이 오픈 컷(Open Cut)
  • 붕괴하는 흙의 이동을 흙막이로 지지시키면서 굴착하는 공법
  • 반출토사가 감소하고, 현장 부지 전체 건축물 축조로 부지 활용이 양호
  • 흙막이 지보공으로 인해 장애물 발생
  • 자립공법 : 흙막이가 배면의 측압을 자립에 의해 지지하면서 흙파기하는 공법
  • 버팀대(Strut) 공법 : 붕괴하려는 흙의 이동을 버팀대로 지지하는 공법으로 버팀대의 시공으로 인해 작업이 곤란하고, 가설재가 과다하게 투입되는 경향 존재
  • 어스앵커(Earth Anchor) 공법 : 흙막이 벽체 배면에 로드(rod)를 앵커(anchor)시켜 시멘트 페이스트를 주입해 인발 저항 확보한 후 토압에 견디게 하는 공법
  • 당김줄(tie rod anchor) 공법 : 흙막이 외부의 지표면을 이용해 고정지지말뚝을 박고 어미말뚝을 당김으로써 흙의 붕괴를 방지하는 공법
• 배수공법의 종류 ★★★
  • 중력배수 공법
    • 집수정 공법
    • 깊은 우물 공법
  • 강재배수 공법
    • 웰포인트(Well point) 공법
      • 지중에 집수관 pipe를 1~2m 정도 일정한 간경으로 박고, 웰포인트(Well point)를 사용해 지하수를 진공으로 흡입하고 탈수하는 공법
      • 투수층이 비교적 낮은 사질지반에 용이
      • 보일링(Boiling)현상 및 히빙(Heaving)현상 방지가 가능
      • 공사비 및 공기 단축이 가능
      • 압밀침하로 인해 주변 대지 및 도로에 균열 발생 우려
      • 주변 우물 고갈 위험

4.2.4. 기타 토공사

① 흙깎기, 흙쌓기, 운반 등 기타 토공사

4.3. 기초공사

4.3.1. 지정 및 기초

① 지정 ② 기초

• 지반개량 지정공사

  • 응결공법 : 시멘트 처리 공법, 석회 처리 공법, 심층혼합 처리 공법

• 지정 형식에 따른 분류 ★

  • 직접기초
    • 모래지정 : 기초 하부의 지반이 연약하고, 그 하부가 2m 이내에 굳은 지층이 있을 때 굳은 지층까지 파내어 모래를 넣고 물다짐함
    • 자갈지정 : 5 ~ 10cm 정도 자갈을 깔고 다진 후 그 위에 밑창 콘크리트를 타설
    • 잡석지정 : 기초 밑, 콘크리트 바당 밑에 10 ~25cm 크기의 막돌 등을 옆에 세워 깔고 사춤자갈 또는 모래 섞인 자갈 등으로 틈막이
    • 밑창 콘크리트지정 : 자갈·잡석 지정 위에 기초 저면에 먹매김을 하기 위해 5cm 정도의 콘크리트를 타설
  • 말뚝기초

• 말뚝재하시험의 주요목적

  • 말뚝길이의 결정
  • 말뚝 관입량 결정

1. 기성콘크리트말뚝 박기 공법
   1. 타격 공법
   2. 진동 공법
   3. 압입 공법
   4. Water jet 공법
   5. Pre boring 공법
   6. 중공굴착공법
2. 기성콘크리트말뚝 지지력 판단 재하시험 방법
   • 정재하시험
   • 동재하시험(Dynamic Analysis Test) ★
     • 말뚝을 항타 시 발생하는 응력 및 속도를 분석 및 측정하여 말뚝의 지지력을 측정하는 방법
     • 파일두부에 가속도계와 변형률계를 설치하고, 가속도와 변형률을 측정하여 파일 몸체에 걸리는 응력을 환산하여 지지력을 측정
     • 현장 활용도가 높은 시험
     • pile의 지력, pile의 파손유무, 지지력 분석을 하는데 용이
     • 시험방법이 간단
     • 소요내력 파악이 쉬움
     • 비용이 저렴
     • 측정 판단이 신속
3. 기성말뚝 세우기 작업 시 준수사항
   • 연직도, 경사도는 1/100이내
   • 말뚝박기 후 평면상의 위치가 설계도면의 위치로부터 D/4와 100mm 중 큰 값 이상으로 벗어나지 말아야
4. 제자리(현장) 콘크리트 말뚝 ★★★★
   • Earth Drill
     • 지하수가 존재하지 않는 점성토 지반에 적용성이 높은 공법
     • 천공한 지반에 철근망을 삽입하고 콘크리트를 타설하여 현장말뚝을 형성
     • 벤토나이트 등의 안정액을 사용하여 공벽을 유지
     • 표층부에만 케이싱을 사용
   • Benoto
     • 케이싱 튜브(casing tube)를 요동장치(Oscillator)로 왕복요동 회전시키면서 유압jack으로 경질지반까지 관입 및 정착시킨 후, Hammer grab으로 내부 굴착 후, 공벽 내에 철근망을 근입 후 콘크리트를 타설하면서 케이싱 튜브를 빼내얼 말뚝을 형성하는 공법
     • 공법 적용 지층이 넓음
     • 50~60m 정도의 장척말뚝에도 시공 가능
     • 굴착작업을 병행하면서 지지층 확인이 용이
     • 기계가 대형이고, 중량이 크고, 경비가 고가이며 굴착속도가 느림
   • R.C.D(Reverse Circulation Drill)
     • 대구경 파일을 제작하는 현장타설 콘크리트 말뚝 공법
     • 해상작업이 가능
     • 드릴파이프 직경보다 큰 호박돌이 있는 경우 굴착이 불가
     • 깊은 심도까지 굴착 가능
     • 시공속도가 빠름
   1. Prepacked concrete pile
      • 기초의 지정공사에서 소정의 위치에 천공을 하여, 콘크리트를 타설하거나, 흙을 이용해 형성하는 제자리말뚝
      • 굴착장비가 소형이고, 공사비가 저렴하며, 무소음·무진동 공법으로 지반여건에 추종되나 지지층 확인이 곤란하고 공벽붕괴 우려가 있으며 경암반에는 시공이 곤란
      • C.I.P(Casted In placed Pile) ★★
        • 어스오거(Earth Augur)로 천공을 하여, 철근망 또는 H-beam을 삽입하여 모르타르 주입관을 설치한 후, 자갈을 채운 다음 주입관을 통해 모르타르(mortar)를 주입해 제자리 말뚝을 형성
        • 철근망 또는 H-beam을 삽입하지 않아도 무방
        • 모르타르와 자갈을 채우는 대신 현장에서 콘크리트를 바로 타설하기도
        • 지하수가 없는 경질지반에 적용성이 우수
        • 지중에 연속하여 시공하여 주열식 흙막이 벽체(토류벽)를 구축 가능
        • 협소한 장소에서도 시공이 용이
        • 소음 및 진동이 적음
        • 벽체 연결부위가 취약
      • P.I.P(Packed In placed Pile)
      • M.I.P(Mixed In placed Pile)

• 강재말뚝
  1. 이음이 안전, 깊은 지층까지 도달 가능하며 말뚝의 소요일기 조정이 용이
  2. 상부 구조와 결합이 용이하고 강한 타격에 견디는 구조
  3. 강도에 비해 경량이므로 운반과 시공이 용이
  4. 휨강성 높고 수평하중과 충격력에 대한 저항성 높음
  5. 균질한 자재로 대량생산이 가능하고 재질에 관한 신뢰도 높음
  6. 말뚝의 부식방지에 대한 대책 필요(지중 부식 우려)
  7. 지지력이 크나 자재비가 고가
• 강제 널말뚝(steel sheet pile) 공법
  • 도심지에서는 소음, 진동 때문에 무진동 유압장비에 의해 실시해야
  • U, Z, H, 박스형이 존재
  • 타입 시 지반의 체적변형이 작아 항타가 쉽고, 이음부를 볼트나 용접접합에 의해 말뚝의 길이를 자유로이 늘릴 수 있음
• 철근콘크리트 말뚝머리와 기초와의 접합
  • 말뚝머리 길이가 짧은 경우 기초저면까지 보강하여 시공
  • 말뚝머리 철근은 기초에 30cm 이상의 길이로
  • 말뚝머리와 기초와의 확실한 정착을 위해 파일앵커링을 시공
• 기초
  • 온통기초 : 건물 하부 전체 또는 지하실 전체를 기초판으로 구성하는 기초
  • 복합기초 : 2개 이상의 기둥을 1개의 기초판으로 받치게 한 기초
  • 독립기초 : 1개의 기둥에 기초판이 1개인 기초
  • 연속기초
  • 줄기초 : 조적조의 벽을 지지하는 하부기초
• 피어기초공사 : 진동과 소음이 적어 도심지 공사에 적합

4.4. 철근콘크리트공사

4.4.1. 콘크리트 공사

① 시멘트 ② 골재 ③ 물 ④ 혼화재료

1. 콘크리트 타설 시 주의사항
   • 콘크리트 표면이 한 구획 내에서는 거의 수평이 되도록 타설
   • 한 구획 내의 콘크리트는 타설이 완료될 때까지 연속해서 타설
   • 타설한 콘크리트는 거푸집 안에서 횡방향으로 이동시키지 말아야
   • 콘크리트 타설을 1층 높이는 다짐능력을 고려해서 결정해야
2. 콘크리트 줄눈(joint)
   • 신축이음(Expansion joint, Isolation joint) : 콘크리트 내·외부 온도변화에 따라 팽창·수축되거나, 구조물의 부동침하, 진동 등에 따라 발생이 예상되는 위치에 설치하는 균열 방지 조인트
   • 조절줄눈, 수축줄눈, 맹줄눈(Control joint, Dummy joint) : 건조수축으로 인한 균열을 일정한 지점에서만 발생하도록 단면의 결손 부위로 유도하여, 구조물의 외관 손상을 최소화하는 조인트
   • 활동면이음(sliding joint) : 슬래브나 보가 단순지지일 경우 자유롭게 미끄러지도록 한 것으로, 조인트의 직각방향에서 하중이 발생할 우려가 있을 경우 필요한 조인트
   • Slip joint : 조적조와 콘크리트 구조물이 맞닿는 부위에 온도·습도, 외기영향 등으로 각 구조물의 변위가 다르게 되는데, 각 구조물 상호 간의 자유로운 움직임을 위한 조인트
   • 지연줄눈(Delay joint) : 콘크리트 타설 시 장span의 일부분만을 콘크리트를 타설하지 않은 수축대를 설치하고 기타설한 콘크리트의 초기수축을 기다린 후, 수축대를 마저 타설하여 일체화하는 조인트
   • Cold joint : 콘크리트의 타설온도가 25℃ 초과할 경우 2시간 이상, 25℃ 이하에서는 2.5시간이 경과 후 콘크리트 이어붓기를 할 경우 콘크리트가 일체화가 되지 않아 발생하는 조인트
3. 콘크리트 허용 이어치기 시간
   • 외기 온도 25℃ 초과 시 2시간
   • 외기 온도 25℃ 이하 시 2.5시간
4. 콘크리트 타설 시 진동기 사용 목적
   • 철근 하부 등을 밀실하게 다져 콘크리트 품질을 양호하게 함
5. 고압증기양생 경량기포콘크리트(ALC)
   • 열전도율이 보통 콘크리트의 1/10 wjdeh
   • 경량으로 인력에 의한 취급이 가능
   • 다공질 제품으로 흡수율, 단열성능 좋음
   • 현장에서 절단 및 가공이 용이

• 콘크리트 구조물 비파괴검사

  • 슈미트해머 시험 : 경화된 콘크리트 표면의 반발경도를 측정

• 호칭강도의 정의 : 레디믹스트 콘크리트 발주 시 구입자가 지정하는 강도

• 유동화 콘크리트 제조 시 기본 배합 콘크리트인 베이스 코크리트의 슬럼프 기준

  • 150mm dlgk

• 콘크리트 공사 시 시공이음

  • 시공이음은 전단력이 작은 위치, 부재의 압축력이 작용하는 방향과 직각이 되도록 하는 것이 원칙
  • 해양 및 항만 콘크리트 구조물의 경우 시공이음 부위를 최소화 하는 것이 중요
  • 수밀성이 얻어지도록 적절한 간격으로 시공해야

• 비비기로부터 타설이 끝날 때까지의 시간

  • 외기온도 25℃ 미만일 때 120분 이내
  • 외기온도 25℃ 이상일 때 90분 이내

• 매스 콘크리트(Mass concrete) 시공

• 레이턴스(Laitance) : 콘크리트 타설 후 블리딩 현상으로 콘크리트 표면에 물과 함께 떠오르는 미세한 물질

<골재>

• 콘크리트용 골재
  • 골재는 청정, 견경, 내구성 및 내화성이 있어야
  • 골재에 포함된 부식토, 석탄 등의 유기물은 콘크리트의 경화를 방해하여 콘크리트 강도를 떨어뜨림
  • 골재의 강도는 콘크리트 중에 경화한 모르타르의 강도 이상이 요구됨

4.4.2. 철근공사

① 재료시험 ② 가공도 ③ 철근가공 ④ 철근의 이음, 정착길이 및 배근 간격, 피복두께 ⑤ 철근의 조립 ⑥ 철근 이음 방법

• 철근이음에 관한 설명
  • 철근의 이음부는 구조내력상 취약점이 되는 곳
  • 이음위치는 되도록 응력이 큰 곳을 피해야
  • 이음이 한 곳에 집중되지 않도록 엇갈리게 교대로 분산시켜야
  • 철근 이음 시 한 곳에 철근 수의 반 이상이 되지 말아야
• 철근이음의 종류 ★
  • 겹침이음
  • 가스압접이음
  • 기계적이음 : 나사를 가지는 슬리브, 커플러, 에폭시나 모르타르 또는 용융 금속 등을 충전한 슬립, 클립이나, 편체들의 보조장치 등을 이용하여 철근을 이음하는 방식
  • 용접이음
• 철근의 피복두께 ★★
  • 철근을 보호할 목적으로 철근을 콘크리트로 감싼 두께
  • 철근 표면과 콘크리트 표면의 최단거리
  • 내구성, 부착성, 내화성, 방청성, 유동성, 구조내력 확보
• 염해로 인한 철근의 부식방지대책
  • 콘크리트 중의 염소 이온량을 적게
  • 에폭시 수지 도장 철근을 사용
  • 방청제 투입
  • 물-시멘트비를 적게
• 철근콘크리트의 부재별 철근의 정착위치 ★★
  • 기둥 주근 : 기초 또는 바닥판
  • 보 주근 : 기둥 또는 큰 보
  • 보 및 기둥이 없을 경우 : 보 상호간
  • 지중보 주근 : 기초 또는 기둥
  • 벽 철근 : 기둥, 보, 바닥
  • 바닥 철근 : 보 또는 벽체
  • 작은 보의 주근 : 큰 보
  • 벽체의 주근 : 기둥, 큰 보
• 철근의 조립 ★
  • 경미한 황갈색의 녹이 발생한 철근은 콘크리트와의 부착력이 좋음
  • 철근이 바른 위치를 확보할 수 있도록 결속선으로 결속해야
  • 철근을 조립 후 장기간 경과한 경우, 콘크리트 타설 전에 다시 조립검사를 실시하고 청소해야
  • 철근의 피복두께를 정확하게 확보하기 위해 적절한 간격으로 고임재 및 간격재를 배치해야
• 철근 고임재 및 간격재의 수량 배치표준
  • 지하외벽
    • 상단 보 밑에서 0.5m

1. 철근 이음 검사
   • 기계적 이음 : 위치, 인장시험, 외관 검사

• D35를 초과하는 철근은 겹침이음을 할 수 없어

2. 철골 관련 기타 용어
   • 메탈터치(metal touch)
     • 철골 기둥의 상하부의 밀착성을 향상 및 축력의 25%까지 하부 기둥 밀착면에 직접 전달시키고 75%의 축력은 용접 또는 고력볼트에 의해 전달하는 이음방법

4.4.3. 거푸집공사

① 거푸집, 동바리 ② 긴결재, 격리재, 박리제, 전용회수 ③ 거푸집의 종류 ④ 거푸집의 설치 ⑤ 거푸집의 해체

• 거푸집공사에 관한 설명
  • 거푸집널은 콘크리트의 구조체를 형성하는 역할
  • 철제 거푸집의 경우 별도의 마감이 없는 제치장용 거푸집으로 사용하는 것이 효과적
  • 거푸집공사비는 건축공사비에서의 비중이 높으므로, 설계단계부터 거푸집 공사의 개선과 합리화 방안을 연구하는 것이 바람직
  • 폼타이(form tie)는 콘크리트를 타설할 때, 거푸집이 벌어지거나 우그러들지 않게 연결, 고정하는 긴결재
• 거푸집 구조설계 시 고려해야 하는 하중
  • 작업 하중
  • 타설 충격하중
  • 콘크리트 자중

<거푸집의 종류> ★★★★

• 터널 폼(Tunnel Form)
  • 벽체와 바닥거푸집을 장선·멍에·지주와 일체화하는 거푸집
  • 조립 및 해체 공정을 줄여 공기단축 및 비용 절감 효과가 큰 공법
  • 보가 없는 벽식구조 및 동일한 크기의 평면 및 공간을 시공하는 데 용이한 공법
  • Mono shell form, Twin shell form
  • 거푸집의 전용횟수는 약 200회
• 갱 폼
  • panel·멍에·장선 등을 일체화하여 반복 사용해 전용성을 높인, 외벽에 주로 사용되는 거푸집
  • 시공능률 향상
  • 양중기계 등의 사용으로 노동력 절감 및 공기단축이 가능 (타워크레인, 이동식 크레인같은 양중기계 필요)
  • 두꺼운 벽체를 구축하는데 용이
  • 공사초기 제작기간이 길고 투자비가 큰 편
  • 경제적인 전용횟수는 30~40회 정도
• 플라잉 폼 ★
  • 수직·수평으로 이동이 가능한 바닥 전용 거푸집
  • 거푸집·장선·멍에·지주를 일체화하여 가설발판 미설치로 공기단축이 가능
  • 전용횟수가 많아 경제적
  • 형상의 변호가 많은 단면에는 적용이 어려움
• 슬라이딩 폼(Sliding form)
  • 단면의 변화가 없고 일정한 평면을 가진 구조물에 적용성이 높으며, 연속하여 콘크리트를 타설하기에 joint 발생 우려가 적음
  • 공기 단축 및 수밀성 보장, 자재비 및 노무비 절감에 효과적
• 트래블링 폼
  • 수평으로 이동이 가능한 대형 거푸집
  • 연속해서 콘크리트 타설이 가능
  • 연속시공으로 공기 단축이 가능
  • 터널 및 지하철 공사에 이용됨
• 무폼타이 거푸집(Tie Less Form System)
  • 벽체의 양면에 거푸집 설치가 곤란한 경우, 한 면에만 거푸집을 설치해서 폼타이 없이 거푸집에 작용하는 콘크리트 측압을 지지하도록 한 거푸집 공법
  • 폼타이가 없으므로 용접작업이 없고 철물에 의한 누수가 방지됨
  • 흙막이벽에 주로 시공
  • 공법이 비교적 단순하여 거푸집 설치 및 해체 작업이 적음
  • 하부 앵커 매입을 위한 지지층 필요
  • 브레이스 프레임(Brace frame, 일체형), 솔져 시스템(Soldier system, 분리형)
  • 합벽거푸집에서 측압에 대비하여 버팀대를 삼각형으로 일체화함

1. 격리재(Seperator)
   • 거푸집 상호 간의 간격을 유지하기 위해 사용
   • 철근제, 파이프제, 모르타르제 등
2. 캠버
   • 보, 슬래브 및 트러스 등에서 그의 정상적 위치 또는 형상으로부터 처짐을 고려하여 상향으로 들어올리는 것 또는 들어 올린 크기

• 알루미늄 거푸집

  • 경량으로 설치시간이 단축
  • 이음매(joint) 감소로 견출작업이 감소
  • 주요 시공부위는 내부벽체, 슬래브, 계단실 벽체
  • 슬래브 필러 시스템이 있어 해체가 간단
  • 전용횟수가 큼

• 거푸집 해체를 위한 검사

  • 수직, 수평부재의 존치기간 준수 여부
  • 소요의 강도 확보 이전에 지주의 교환 여부
  • 거푸집 해체용 콘크리트 압축강도 확인시험 실시 여부

4.5. 철골공사

4.5.1. 철골작업공작

① 공장작업 ② 원척도, 본뜨기 등 ③ 절단 및 가공 ④ 공장조립법 ⑤ 접합방법 ⑥ 녹막이칠 ⑦ 운반

1. 볼트시공(볼트접합)
   • 마찰내력을 저감시킬 수 있는 틈이 있는 경우 끼움판을 삽입해야
   • 볼트조임 작업 전에 마찰접함면의 흙, 먼지, 또는 유해한 도료, 유류, 녹, 밀스케일 등 마찰력을 저감시키는 불순물을 제거해야
   • 1군의 볼트조임은 중심에서 바깥쪽으로 실시
   • 현장조임은 1차 조임, 마킹, 2차 조임(본조임), 육안검사 순으로
2. 철골 내화피복 공법 ★★★
   1. 습식 공법
      1. 미장 공법 : 철골 강재에 메탈라스(metal lath) 및 용접철망 등을 설치하고 단열 모르타르로 미장하는 공법
      2. 뿜칠 공법 : 철골 강재 표면에 부착성을 향상시키기 위해 접착제를 도포한 다음 내화재료를 뿜칠하는 공법 (시공면적당 5m2마다 핀 등을 이용해 두께 확인)
      3. 타설 공법 : 철골 강재 주변에 거푸집을 설치하고 일반 콘크리트 또는 경량 콘크리트를 타설하는 공법
      4. 조적 공법 : 철골 강재 주변에 콘크리트 블록 또는 벽돌 등을 쌓는 공법
   2. 건식 공법 : 내화 및 단열성이 좋은 경량 성형판을 연결철물 또는 접착제 등을 이용하여 부착하는 공법
   3. 합성 공법
      1. 이종재료 적층 공법 : 철골 강재면에 석면 성형판을 설치한 다음 상부에 질석 플라스터 등으로 일체화 하는 공법
      2. 이질재료 접합 공법 :
3. 철골부재 절단면 양호 순서 ★
   1. 톱 절단 : 가장 정밀, 앵클커터(angle cutter) 등으로 작업
   2. 전단 절단
   3. 가스 절단
4. 강구조물 제작 시 절단 및 개선(그루브) 가공에 관한 일반사항
   • 주요 부재의 강판 절단은 주된 응령 방향과 압연방향을 일치시켜야
   • 기계절단, 가스절단, 플라즈마 절단 등을 적용
   • 절단할 강재의 표면에 녹, 기름, 도료가 부착되어 있는 경우 제거 후 절단
   • 용접선의 교차부분 또는 한 부재를 다른 부재에 접합시킬 때 불필요한 접촉을 피하기 위하여 모퉁이 따기를 할 경우에는 10mm 이상 둥글게 해야

• 마킹(금긋기)
  • 주요부재의 강판에 마킹할 때는 펀치(punch) 등은 사용하지 않아야
• 용접작업 시 주의사항 ★
  • 용접작업 시 용접할 소재는 수축변형이 발생할 수 있으므로 치수에 여분을 두어 실시
• 용접결함의 종류
  • 표면결함
    • 크랙
    • 크리에이터
    • 루트
    • 피트
    • 피쉬아이
  • 내부결함
    • 블로우 홀
    • 슬래그 감싸돌기
    • 용입불량
  • 형상결함
    • 오버랩
    • 언더컷
    • 오버헝
• 철골용접 비파괴검사 ★★★
  • 외관검사는 용접을 하지 않은 용접공이나 용접관리 기술자가 하는 것이 원칙
  • MT(Magnetic particle Testing, 자기분말 탐상법) : 표면결함
  • UT(Ultrasonic Testing, 초음파 탐상법, 내부결함) : 인간의 귀로 들을 수 없는 주파수를 갖는 초음파를 사용하여 결함을 검출
  • RT(Radiography Testing 방사선 투과법, 내부결함) : 필름의 밀착성이 좋지 않은 건축물에서도 검출이 우수
  • PT(Liquid Penetrant Testing 침투 탐상법, 표면결함) : 액체의 모세관 현상을 이용

1. 철골 공사 중 현장에서 보수도장이 필요한 부위
   • 현장 용접을 한 부위
   • 현장접합 재료의 손상부위
   • 운반 또는 양중 시 생긴 손상부위

• 강부재 용접 시 예열에 관한 설명
  • 모재의 표면온도가 0℃ 미만인 경우 적어도 20℃ 이상 예열한다
  • 이종 금속 간에 용접을 할 경우 예열과 층간온도는 상위등급을 기준으로
  • 버너로 예열하는 경우 개선면에 간접적으로 가열
  • 온도관리는 용접선에서 75mm 떨어진 위치에서 표면온도계 도는 온도쵸크 등에 의하여 관리
• 앵커링(anchoring)
  • 앵커볼트는 구조용 또는 세우기용 앵커볼트가 사용되어야 하고, 고정매입 공법이 원칙

4.5.2. 철골세우기

① 현장세우기 준비 ② 세우기용 기계설비 ③ 세우기 ④ 접합방법 ⑤ 현장 도장

• 철골세우기용 기계설비
  • 스티프레그 데릭(stiffleg derrick)
  • 가이 데릭(guy derrick)
  • 타워 크레인(tower crane)
  • 트럭 크레인(truck crane)
  • 진 폴(gin pole)
  • 크롤러 크레인(crawler crane)

4.6. 조적공사

4.6.1. 벽돌공사

① 벽돌쌓기

	0.5B	1.0B	1.5B	2.0B
표준형	75	149	224	298
기존형	65	130	195	260
내화	59	118	177	236

2. 벽돌공사 시 유의사항 ★★
   • 벽돌 쌓기 전에 벽돌을 충분히 물에 축여 모르타르 접착이 좋아지도록
   • 붉은 벽돌의 경우 하루 전에 물을 충분히 젖게 한 후 벽돌 표면습도 유지
   • 시멘트 벽돌은 물축임을 하지 않음
   • 벽돌쌓기방법은 도면 또는 공사시방서에 따르나, 없을 경우 영식쌓기 또는 화란식쌓기 실시
   • 하루 벽돌 쌓기 높이는 1.2m(18켜), 최대 1.5m(22켜)
   • 연속되는 벽면 일부는 트이게 하여 나중쌓기할 경우 층단 들여쌓기함
   • 벽돌벽이 블록벽과 서로 직각으로 만나는 경우 연결철물을 만들어 블록 3단마다 보강하여 쌓음
   • 줄눈(사출)모르타르는 3~5켜마다 실시하나, 원칙적으로 매 켜마다 실시
   • 규준틀에 의해 벽돌나누기를 정확히 하고, 토막 벽돌이 생기지 않도록 함
   • 가로·세로줄눈의 너비는 도면 또는 공사시방서에서 정한 바가 없을 경우 10mm로 함

• 벽돌의 품질을 결정하는 사항

  • 흡수율 및 압축강도

• 조적 벽면에서의 백화방지에 대한 조치

  • 소성이 잘 된 벽돌을 사용
  • 줄눈으로 비가 새어들지 않도록 방수처리
  • 줄눈모르타르에 방수제를 혼합
  • 벽돌벽의 상부에 비막이를 설치

<건축물의 구조기준 등에 관한 규칙>

• 조적식구조의 내력벽의 높이 및 길이
  • 내력벽의 길이는 10m를 넘지 말아야
  • 내력벽으로 둘러쌓인 부분의 바닥면적은 80 제곱미터를 넘지 말아야
• 조적식구조인 담
  • 높이는 3m 이하로 할 것

4.6.2. 블록공사

① 블록쌓기 ② 콘크리트 보강블록 쌓기, 거푸집 블록공사

1. 블록쌓기 시공순서
   1. 접착면 청소
   2. 세로규준틀 설치
   3. 규준쌓기
   4. 중간부 쌓기
   5. 줄눈누르기 및 파기
   6. 치장줄눈
2. 벽 가로근의 시공
   • 배근 상세도에 따라 가공하되 그 단부는 180˚의 갈구리로 구부려 배근
   • 창 및 출입구 등의 모서리 부분에 가로근의 단부를 수평방향으로 정착할 여유가 없을 때에는 갈구리로 하여 단부 세로근에 걸고 결속선으로 결속
   • 모서리의 가로근의 단부는 수평방향으로 구부려서 세로근의 바깥쪽으로 두르고 정착길이는 공사시방서에 정한 바가 없는 한 40d 이상으로
   • 개구부 상하부의 가로근을 양측 벽부에 묻을 때의 정착 길이는 40d 이상으로
3. 단순조적 블록쌓기
   • 세로줄눈은 도면 또는 공사시방서에서 정한 바가 없을 때에는 막힌줄눈으로
   • 살두께가 큰 면을 위로
   • 줄눈 모르타르는 쌓은 후 줄눈누르기 및 줄눈파기
   • 특별한 지정이 없으면 줄눈은 10mm가 되게
4. ALC 블록공사 시 내력벽 쌓기
   • 가로 및 세로줄눈의 두께는 1~3mm 정도로
   • 쌓기 모르타르는 교반기를 사용해 배합하며, 1시간 이내에 사용해야
   • 하루 쌓기 높이는 1.8m를 표준으로 하며, 최대 2.4m dlsofh godi
   • 연속되는 벽면의 일부를 나중쌓기로 할 때에는 그 부분을 층단 떼어쌓기로 해야

• 기본 블록 치수 : 390x190x(210, 190, 150, 100)
• 보강블록공사 시 벽의 철근배치
  • 가로근 : 단부는 180˚의 갈구리로 구부려 배근
  • 세로근 : 기초 및 테두리보에서 위층의 테도리보까지 잇지 않고 배근하여 그 정작길이는 철근 직경의 40배 이상으로, 구부리지 않고 항상 진동없이
  • 블록의 공동에 보강근을 배치하고 콘크리트를 다져넣기 때문에 세로줄눈은 통줄눈으로
• 콘크리트블록 쌓기
  • 보강근은 모르타르 또는 그라우트를 사출하기 전에 배근하고 고정
  • 인방블록은 창문틀의 좌우 옆 턱에 200mm 이상 물림
  • 모서리 등 기준이 되는 부분을 정확하게 쌓은 다음 수평실을 침

4.6.3. 석공사

① 돌쌓기 ② 대리석, 인조석, 테라조 공사

• 앵커긴결공법
  • 구조체와 판석간에 공간을 두고 fastner, 촉, anchor bolt 등으로 판석재마다 긴결고정하는 공법
  • 모르타르는 별도로 필요하지 않음

미분류

1. 금속제 천장틀 공사 시 반자틀의 적정 간격
   • 900mm
2. 강관틀 비계 주틀 기둥관 1개당 수직하중의 한도 : 24.5kN

• 스캘럽(scallop) : 철골부재 용접접합 시 용접선이 교차되어 재용접된 부위가 열영향을 받아 내구성 및 강성 등이 취약해질 우려가 있기에 재용접이 발생하지 않도록 모재를 부채꼴 모양으로 모따기 한 것.
• 철거작업 시 지중장애물 사전조사 항목
  • 기존 건축물의 설계도, 시공기록
  • 가스, 수도, 전기 등 공공매설물
  • 시험굴착, 탐사
• 말뚝이음공법
  • 장부식 이음
  • 충전식 이음
  • 용접식 이음 : 상·하부 말뚝의 철근을 용접한 후 외부에 보강철판을 용접하여 이음하느 ㄴ공법으로 설계 및 시공이 우수하여 강성이 크나, 용접부분의 부식에 대한 대비가 필요
  • 볼트식 이음
• 콜드조인트
  • 응결하기 시작한 콘크리트에 이어치기 위한 새로운 콘크리트가 타설되는 경우, 서로 일체화되지 못하여 불량한 이음부가 발생하는 것
  • 지연제를 사용하여 콘크리트 경화시점을 조절하는 것이 중요