거푸집·동바리 설계

개념 정의

거푸집 및 동바리 설계는 타설된 콘크리트가 강도를 얻을 때까지 구조물을 지지하는 가설 구조를 검토하는 일이다.

거푸집은 콘크리트의 형상을 잡는 틀이고, 동바리는 그 틀과 하중을 바닥까지 내려 주는 부재다.

붕괴 사고의 주요 원인이 되므로 하중 산정과 안전 조치가 시험에서 반복해서 출제된다.

하중 전달 경로

하중은 콘크리트에서 거푸집판, 장선, 띠장, 동바리를 거쳐 지반으로 내려간다.

한 부재가 약하면 전체가 무너지므로 각 단계를 모두 검토해야 한다.

실무에서는 판에서 시작해 동바리로 내려가며 검토하고, 두 방향의 결과가 같아야 한다.

하중 계산 예시

타설두께 200mm 슬래브로 연직하중을 계산해 보자.

콘크리트는 24kN/m³에 두께 0.2m를 곱해 4.8kN/㎡가 된다.

거푸집 자중 0.4kN/㎡를 더하면 고정하중은 5.2kN/㎡가 된다.

활하중 2.5kN/㎡를 1.2D + 1.6L 식에 넣으면 설계 연직하중은 10.24kN/㎡가 된다.

장선 간격 0.4m이면 장선 1m당 약 4.1kN이 되며, 동바리 검토의 기초값이 된다.

동바리 형식별 기준

동바리는 형식마다 수평연결재와 높이 한계가 달라 표로 비교해야 한다.

강관 동바리는 높이 3.5m를 넘으면 2m 이내마다 수평연결재를 2방향으로 둔다.

시스템 동바리는 높이를 단변길이의 3배 이하로 두되, 수평버팀대로 안전을 확인하면 예외다.

흔한 실수

첫째, 연직하중을 고정하중만으로 계산하면 안 된다. 작업하중과 충격계수를 함께 적는다.

둘째, 수직가새의 핵심 목적은 수평하중 저항과 좌굴 방지다. 설치 방향과 간격도 함께 적는다.

셋째, 해체 시기는 일수가 아니라 자중과 시공하중을 지지할 강도 확보로 판단한다.

정리

연직하중은 고정하중과 작업하중을 합한 값이고, 거푸집 자중은 최소 0.4kN/㎡를 적용한다.

동바리는 형식별 수평연결재와 높이 한계를 지켜야 한다.

수직가새는 수평하중 저항과 좌굴 방지가 목적이다.

거푸집 설계는 고정하중, 작업하중, 수평하중을 함께 검토한다.