문제 ] 철근공사의 문제점 및 개선방안 (합리화 방안)
답]
Ⅰ. 개요
1) 최근의 건축물은 대형화 고층화되고 있으나, 인력 부족 및 고령화로 인하여 공기 및 품질 관리면에서 문제가 되고 있다.
2) 철근공사의 시공 인력 부족을 해소하기 위해서 prefab화 하여야 하며 거푸집, 철근, 콘크리트 공사를 동시에 합리화하여야 한다.
Ⅱ. 철근공사의 Flow Chart
설계도서 검토 → 공작도 작성 → 가공 → 이음 → 정착 → 조립 → 피복두께 → 검사
1) 설계도서 검토.
- 구조 도면을 검토하여 철근공사 시공 계획
2) 공작도 작성
- 철근 구조도에 의해 가공, 절단 등 위한 도면
3) 가공
- 공작도에 의한 철고 절단, 구부리기
4) 이음
- 시공이 용이하고 응력 전달이 확실한 공법 선정
5) 정착
- 정착길이 준수
6) 조립
- shop drawing에 의해 정확히 빼고
- 콘크리트 타설 시 골재의 유동성 확보
7) 피복두께 확보
- 내화, 내구성, 부착 성능 확보
- 콘크리트 타설 완료 시까지 이동되지 않게 배근 조립
Ⅱ. 철근공사의 시공실태(문제점)
1) 노동력 부족
① 기능공 고령화에 따른 숙련공 부족
② 3D 업종 기피현상
2) 피복두께 유지곤란
① 현장 배근으로 철근의 휨, 구부림 등으로 피복두께 유지 곤란
3) 작업능률 저하
① 현장에서의 직업량 많고 후속 공정과 동선 혼란
② 건축물 규격이 다양하고 공정이 복잡
③ 기계화 시공이 곤란
4) 부착력 감소
- 부착력 감소 시 Concrete의 강도 저하
5) 재료의 낭비
- 이음 길이의 증가
- 철근의 Loss 많이 발생
6) 내구성 저하
① Ca(OH)2 + CO₂→ CaCo3 + H2O 중성화
수분침투 → 철근부식 → 철근팽창 → 균열 발생 → 내구성저하
7) 내열성 저하
- 외력에 의한 고온 시 강도 저하
8) 이음 정착
- 이음 시 응력 확보의 불확실성
- 정착 방법의 비능률화
9) 강도
- 피복 두께의 균등한 확보 미흡
Ⅳ. 개선방향(합리화 방안)
1) 설계상 검토
① 평면의 표준화 규격화
② 이음, 정착의 단순화 system 개발
2) 시공상
① 접합부의 단순화
② 이음 방식의 기계화, 시공의 Robot화
3) 재료상
① 필요치수의 주문방식 정착
② high tension bar, 용접 철망
4) 가공 장비
① 가공의 robot화
5) pre-faber화
① 공장 제작 윤반 후 현장 조립만
② 대량생산 원가절감
6) 시공의 합리화
- 거푸집 공사와 철근공사의 동시 복합공법
7) 자동화 및 robot 화
- 가공, 이음, 접합의 기계화
8) 작업의 system화
- 철근공사의 세우기, 거푸집 공사의 조립 콘크리트 공사의 타설 및 존치기간 후 해체까지 System화
9) 생산 방식 변화
- Bar 형태에서 Col형태로 생산방식.
10) 재해예방
- 공장 생산과 현장 시공의 기계화로 재해 발생 요소의 제거
11) 용접 철망 공법 확대
12) 이음 및 정착
- 이음 및 정착의 단순화 System 개발
V. 결론
1) 철근공사의 개선을 위해서는 부재를 단순화 규격화하여 이음, 정착 방법을 개발해야 한다.
2) 현장 가공 조립 시공에서 공장 제작, 현장 설치의 prefab화가 선행되고, 생산 방식의 변화 기계의 자동화, 시공의 Robot화 등을 통한 지속적인 연구개발 필요하다.
2024.07.22 - [건축시공기술사 Sub Note] - 건축시공기술사 서브노트 : 공동도급의 특징을 설명하시오.