가설구조물 풍하중 안전

풍하중이란

가설구조물은 공사 기간 동안만 존재하는 임시 구조물이다.

공사 중에는 바람이 가설재를 밀고 당기는 힘을 미리 계산해 넘어짐과 미끄러짐을 막는다.

풍하중은 거푸집 동바리, 비계, 타워크레인 등 여러 가설공종에 공통으로 작용한다.

풍압 산정 원리

설계풍압은 설계속도압에 풍력계수를 곱해 구한다.

설계속도압은 공기 밀도와 풍속의 제곱에 비례한다. 그래서 풍속이 두 배가 되면 압력은 네 배가 된다.

속도압은 q = ½ρV²로 쓰며, 풍력계수는 정압과 부압을 함께 고려해 정한다.

계산 예제

가상의 예로 높이 20 m 비계의 설계속도압을 계산해 본다.

공기 밀도 1.225 kg/㎥와 설계풍속 30 m/s를 공식에 대입한다.

계산하면 속도압은 약 551 Pa이다. 이 값에 풍력계수와 구조물 면적을 곱하면 수평 풍하중이 된다.

개방형과 밀폐형

풍력계수는 구조 형식에 따라 달라지므로 개방형과 밀폐형을 구분해야 한다.

개방형 구조는 실내압이 생기지 않는다. 그래서 정압과 부압의 외압계수 합을 쓴다.

밀폐형은 내외 압력차를 함께 봐야 하므로 계산이 복잡해진다.

헷갈리는 점과 시험 포인트

채점에서 자주 빠지는 실수를 짚어 본다.

풍하중을 벽체 면적에만 곱해 계산하면 비계와 타워의 투영 면적을 놓친다.

작업 중지 풍속 기준을 제시하지 않는 답안은 빠지기 쉽다.

고정, 가새, 벽이음 같은 지지 대책도 빠뜨리기 쉬운 항목이다.

개방형 구조물은 실내압을 넣지 않고 외압계수 합을 풍력계수로 쓴다.

정리

가설구조물 풍하중 안전은 풍압을 산정하고 지지 조건으로 전도를 막는 일이다.

먼저 설계풍속과 설계속도압으로 풍압을 구하고, 벽이음과 가새로 버틴다.

현장에서는 작업 중지 풍속 기준도 함께 정해 게시한다.