제5장 일반 강구조물공사-강구조물제작,05210 [구조용 강재공]

05210 [구조용 강재공]

  1.  일반사항
   1.1  적용범위
1.1.1 이 시방서는 명시된 대로 구조용 강재를 공급, 제작 및 설치하는 시방을 제시한다.
1.1.2 관련시방
(1) 04330 그라우트공
(2) 05110 용접공
(3) 05410 도장
1.1.3 주요내용
(1) 제작
(2) 표면처리 및 도장
(3) 가설 및 설치
(4) 현장도장
   1.2  참조규격 및 참조시방
1.2.1 한국산업규격(KS)
KS A 9000~9001품질경영시스템
KS B 0052 용접기호
KS B 0809 금속 재료 충격 시험편
KS B 0810 금속 재료 충격 시험방법
KS B 0885 용접 기술 검정에 있어서의 시험방법 및 판정기준
KS B 1002 6각 볼트
KS B 1010 마찰접합용 고장력 6각 볼트, 6각 너트, 평와셔의 세트
KS B 10126 각 너트
KS B 1101 냉간 성형 리벳
KS B 1102 열간성형 리벳
KS B 1320 평행핀
KS B 1321 분할핀
KS B 1322 테이퍼 핀
KS D 3503 일반 구조용 압연 강재
KS D 3515 용접 구조용 압연 강재
KS D 3529 용접 구조용 내후성 열간압연 강재
KS D 3530 일반 구조용 경량 형강
KS D 3542 고내후성 압연 강재
KS D 3558 일반 구조용 용접 경량 H형강
KS D 3366 일반 구조용 탄소 강관
KS D 3568 일반 구조용 각형 강관
KS D 4101 탄소강 주강품
KS D 4118 도로교용 주강품
KS D 4301 회 주철물
1.2.2 도로교 표준시방서
제2장 강교
1.2.3 건설기술관리법
제24조 3항
   1.3  제출자료
1.3.1 자료제출요건 및 절차 : 01240 제출자료 및 01260 시공상세도면, 제품자료 및 시료의 해당요건 참조
1.3.2 시공상세도면
(1) 치수, 제작 및 시공의 상세, 조립방법, 강재, 정착재 및 부대품의 위치, 설치순서 및 상세를 나타낸 시공상세도면을 제출하여야 하며, 들어올리기 절차 등을 포함하여야 한다.
(2) 시공상세도면에는 부재의 위치, 용접기법, 절단, 갓, 덧판, 연결, 구멍, 연결재, 솟음, 제작 및 설치허용오차, 마무리 종류, 페인트계열, 부재의 중량 및 주요 여유고 등을 포함하여야 한다.
(3) 공장 및 현장의 용접은 KS B 0052의 표준 용접기호로 명시되어야 하고, 도면에는 용접의 치수, 길이 및 형식을 나타내어야 한다. 공사기록 도면에는 개별 용접공의 신원을 명시하여야 한다.
(4) 예정된 설치절차로 야기되는 응력을 조사하여야 한다. 필요한 임시지지 물, 동바리 및 버팀대의 상세를 나타낸 도면을 제출하여야 하며, 해당된다면 설치순서와 하중의 전달을 포함하여 설치, 운반 및 조작절차를 예시할 수 있도록 서술자료와 설계계산서를 포함하여야 한다.
(5) 구조물의 구체, 정착볼트, 지지판 및 기타 매설물의 설치를 위한 설치도, 규준틀 및 치침을 제시하여야 한다.
(6) 시공자는 제작오차와 구조부재의 정확한 조립에 대하여 책임을 져야 한다.
1.3.3 시공계획서 : 제작자는 제작, 가조립, 도장, 출하 전반에 대한 절차서를 제출하여야 한다.
1.3.4 제품자료 : 강재 및 부속품의 품질확인 및 검증을 위해 각 재료의 밀시트, 시험 및 검사성적서를 제출하여야 한다.
1.3.5 제작시험보고서
(1) 제작완료 후 제작시험 검정결과, 가조립 검사성적서, 사용재료에 대한 품질보증서, 제품자료, 품질확인서 등을 제출하여야 한다.
(2) 명시된 KS규격에 합치하지 않은 강재는 사용할 수 없다.
1.3.6 용접기록 및 자료 05110 용접공의 해당요건 참조한다.
   1.4  품질보증
1.4.1 제작자의 공장 또는 시설 : 제작자의 공장 또는 시설은 건설기술관리법 제24조 3항에 의해 철강구조물 제작 공장으로 인증을 받아야 한다. 시공자는 제작 작업 예정시각의 최소한 10일 전에 서면으로 감리자에게 통지하여야 한다. 구조용강재의 제작은 승인받은 제작자가 승인받은 시설에서 실시하여야 한다.
1.4.2 명시된 치수 : 달리 명시된 것이 없으면 팽창이음매와 유사한 시공에서의 치수는 10℃ 온도에 대하여 결정된 것이며, 구조물이 다른 온도에서 제작해서 설치될 때는 온도에 대하여 적절하게 보정하여야 한다.
1.4.3 제작허용오차
(1) 명시된 치수에서 단품 및 가조립의 정밀도 : 도로교 표준시방서 제2장 강교의 해당요건에 따른다.
(2) 보 또는 판형의 솟음은 하중이 적재되지 않은 상태에서 측정하여야 한다.
1.4.4 제작 및 가설용 장비와 측정기구 검정
(1) 제작 및 가설용 장비와 측정기구는 사용 전 검정을 받아 합격품을 사용한다.
(2) 감리자는 검정장치의 정확성에 대하여 의문을 갖는 경우에는 제작자에게 반환해서 정확성을 확인받도록 요구할 수 있다.
1.4.5 용접공의 자격심사와 용접절차 : 05110 용접공의 해당요건 참조
   1.5  운반, 저장 및 조작
1.5.1 강재의 휨, 긁힘 및 과대응력은 피하여야 한다. 휘거나 손상을 입을 수 있는 부분은 나무로 막거나 달리 보호하여야 한다.
1.5.2 모든 부재에는 공장설치도면에 따라 중량과 부재번호를 표시하고, 모든 공장 조립 부재도 맞추어야 한다.
1.5.3 작은 부품, 즉 볼트, 너트, 와셔 , 핀, 끼우개, 클립, 작은 연결판재와 정착재 등은 상자나 통에 넣어 운반하여야 한다. 볼트는 길이와 지름별로 그리고 너트와 와셔는 치수별로 분리해서 포장하여야 한다. 각 용기의 외측에는 내용물의 목록과 설명을 명료하게 표시하여야 한다.
1.5.4 구조용 강재는 금속이 깨끗하게 유지되고, 상처를 받지 않게 상차, 운반, 하차 및 저장하여야 한다. 재료는 지상의 마루, 침목 또는 기타 지지물 위에 저장하고, 부식되지 않게 덮어서 보호하여야 한다.
1.5.5 보와 판형은 설치 후에 요구된 솟음을 갖도록 취급, 저장하여야 한다.

  2.  자재
   2.1  재료
2.1.1 공통사항 : 제작된 강재 클립과 앵글은 계약도면과 시공상세도면에 나타낸 요건을 만족하는 경우에는 검수된다.
2.1.2 구조용 강재
(1) 강재의 종류
가. 일반 구조용 압연 강재 : KS D 3503
나. 용접 구조용 압연 강재 : KS D 3515
다. 용접 구조용 내후성 열간압연 강재 : KS D 3529
라. 고 내후성 압연 강재 : KS D 3542
마. 일반 구조용 경량 형강 : KS D 3530
바. 일반 구조용 용접 경량 H형강 : KS D 3558
(2) 충격시험요건 : KS B 0810에 따라야 한다.
2.1.3 강관
(1) 일반 구조용 탄소 강관 : KS D 3566
(2) 일반 구조용 각형 강관 : KS D 3565
2.1.4 정착재 및 연결재
(1) 6각 볼트 및 너트 : KS B 1002, KS B 1012
(2) 마찰 접착용 고장력 6각 볼트, 6각 너트, 평와셔의 세트 : KS B 1010
(3) 리벳 : KS B 1101(냉간 성형), KS B 1102(열간 성형)
(4) 핀 : KS B 1320(평행 핀), KS B 1321(분할 핀), KS B 1322(테이퍼 핀)
2.1.5 스터드 전단연결재
(1) 스터드 연결재는 상온에서 제작되어야 하며, 마무리된 스터드 연결재는 품질이 균일하고 균열, 비틀림, 굽힘 등의 결함이 없어야 한다. 스터드는 두부의 둘레에서 손잡이까지 두께의 반보다 깊은 균열이나 터짐이 없어야 한다. 스터드 연결재의 인장강도는 늘인 후에 강봉줄기나 마무리된 스터드에 대한 시험으로 결정하여야 하며 강도요건은 다음에 따라야 한다.

표 5.2.1 스터드 연결재의 강도요건  
 

(2) 스터드 연결재는 용접을 위해서 열저항성이 있는 세라믹으로 된 아크 피복이나 기타 적합한 재료와 함께 공급하여야 한다.
2.1.6 주조품
(1) 탄소강 주강품 : KS D 4101
(2) 도로교용 주강품 : KS D 4118
(3) 회 주철품 : KS D4301
2.1.7 용접전극 : 05110 용접공의 해당요건 참조
2.1.8 복판이 트인 강재조이스트 : 05220 강재조이스트의 해당요건 참조
2.1.9 공장도장 재료 : 2.3항 참조
2.1.10 그라우트 : 04330 그라우트공에 따른 바닥판에 대한 고강도, 무수축 그라우트
   2.2  제작
2.2.1 구조용강재의 제작은 관련 규정의 해당요건에 따라야 한다.
2.2.2 용접작업과 용접된 접합은 05110 용접공의 요건에 따라야 한다.
2.2.3 강부재와 금속재의 제작은 공장 또는 제작소에서 될 수 있는 한 미리 제작, 조립 하여야 한다.
2.2.4 부재는 설치조건을 만족하도록 성형해서 제작하여야 하며, 부재를 제자리에 적절하게 고정시킬 수 있는 부대품을 갖추어야 한다.
2.2.5 굽어진 재료는 필요하면 제작을 위해 펼치기 전에 재료에 상처를 주지 않는 방법으로 명시된 제작허용오차에 합치되게 곧게 펴야 한다. 심한 비틀림과 휨은 재료를 거부하는 사유가 될 수 있으며, 저합금 구조강재의 열수축은 허용되지 않는다.
2.2.6 전단, 화염절단 및 깎기는 절단되는 금속에 잔류응력이 생기지 않도록 주의 깊게, 정확하게 실시하여야 한다. 가스절단은 절단되는 금속이 응력을 받지 않게 하여야 한다. 마무리된 공사에서 노출되는 절단연단은 기계절단, 전단 또는 화염절단해서 연마하여야 한다.
2.2.7 지지용 보강재와 집중하중에 대한 지주로서 사용된 보강재는 명시된 대로 제작하여야 하며, 지지표면은 연마하여야 한다.
2.2.8 하중을 지탱하는 냉간압연강판은 상온에서 전압방향에 직각으로 굽혀야 한다. 굽힘 반지름은 금속의 불쑥 내민면을 쟀을 때, 다음 표에 명시된 것 이상이라야 한다. 표에서 ℓ는 강판의 두께이다. 더 짧은 반지름이 명시되어 있을 경우 강판은 뜨거울 때 굽혀야 하며, 굽히기 전에 굽혀지는 강판연단은 2mm의 반지름으로 둥글게 하여야 한다.

표 5.2.2 냉간압연강판의 굽힘 반지름

 

2.2.9 접합은 명시된 대로 볼트를 조이거나 용접하여야 한다.
2.2.10 구멍은 금속재의 표면에 직각으로 절단, 천공 또는 펀치하여야 하며 화염으로 만들거나 확대해서는 안 된다. 바닥판 또는 지지판의 구멍은 천공하여야 한다. 다른 작업반의 공사가 접합되게 하기 위해서는 부재에 구멍을 만들어야 하며, 구멍은 볼트의 지름보다2mm 더 크게 펀치하거나 천공하여야 한다.
2.2.11 고장력볼트에 대해서는 이음매를 조립하고, 적합한 와셔와 볼트를 사용해서 구조용 이음매에 대한 시방에 따라 볼트를 설치하여야 한다. 볼트를 사용하는 모든 접합부에는 경화된 와셔를 사용하여야 한다. 고장력볼트 조임은 자격 있는 검사원이 검사하여야 한다.
2.2.12 콘크리트에 지지되는 부재에 대해서는 명시된 대로 강재의 지지판과 정착재를 갖추어야 하며, 바닥판 또는 지지관은 조정 너트를 사용해서 수평이 되게 하여야 한다. 정착재, 정착볼트 및 지지판의 설치는 지침서와 함께 규준틀을 갖추어야 하며, 정착재와 관련품목은 공사 진행 중에 적절하게 콘크리트 속에 설치되어 있도록 확인하여야 한다.
2.2.13 성형한 합성고무 지지재 또는 그라우트와 접촉하는 급속지지판은 0.3m당 3mm 내 그리고 전체적으로 5mm 내의 허용오차로 제작하여야 한다.
2.2.14 명시된 대로 공사를 완성하는 데 필요한 보강용 앵글, 클립 앵글, 판재, 펀치한 고리, 브래킷 및 행거 등을 포함하여야 한다.
2.2.15 배출구가 없이 물이 고일 수 있는 구조물의 부재에는 배수공을 두어야 한다.
2.2.16 노출된 구조강 부재는 표준 캠버의 1.5배 내에서 곧게 제작하여야 하고, 허용오차를 유지하여야 한다.
   2.3  표면처리 및 도장
2.3.1 표면처리 등급
(1) 제작 및 가조립이 완료된 상태에서 블라스트 세정에 의한 방법으로 규정 등급 및 조도에 도달되도록 표면처리를 하여야 한다.
(2) 표면처리에 대한 기준은 SSPC, ISO 등의 규격을 적용하여야 한다.
가. SSPC : 미국철강구조물 도장학회(The Society for Protective Coatings)
나. ISO : 국제표준화기구(The International Organization for Standardization)
2.3.2 도장작업
(1) 도장방법은 도료의 종류, 도막두께, 주위환경 등을 고려하여 스프레이 도장, 붓도장, 로울러 도장을 병행할 수 있다.
(2) 재료와 시험방법은 05410 도장의 해당요건에 따라야 한다.
(3) 동일한 도료를 추가하거나 다른 도료로 후속 도장하는 경우 재도장 간격을 준수하여야 하며, 재도장 간격 및 도장작업 중 기후조건은 도료 제조 회사의 지침에 따라 도장작업하여야 한다.
(4) 도막두께는 규정에 따라 검사하여야 하며, 토막두께가 미달되는 경우 후속도장 전에 보정작업을 하여야 한다.
(5) 도장작업 전이나 중간 또는 후에 작업과정을 검사하여 성공적인 도장작업 및 결과를 얻도록 하여야 한다.
(6) 사용된 도료의 시험성적서 및 도장완료 검사결과를 기록하여야 한다.

  3.  시공
   3.1  가설 및 설치
3.1.1 참조규격 : 구조강재의 가설과 설치는 관련규정의 해당조항에 따라야 한다.
3.1.2 기선과 표고 : 구조강재는 승인된 시공상세도면에 따라 설정된 기선과 표고에 정확하게 설치하여야 한다. 강재는 볼트 조임이 시작되기 전에 수직하고 수평 하여야 한다. 설치는 승인된 시공상세도면과 실제의 조건에 따라야 하며, 각도와 연단은 구조물의 관련된 기선에 평행하고, 경우에 따라 수평 또는 직각이거나 수평과 사각이라야 한다.
3.1.3 임시버팀대 : 콘크리트 타설 작업 중에는 버팀대를 주시하면서 유지하여야 하거나 감리자가 허용하는 경우에는 이 시방서에 공장용접에 대하여 명시된 대로 현장용접을 실시하여야 한다.
3.1.4 정착재, 정착볼트, 스터드 및 연결재
(1) 달리 명시된 것이 없으면 공장접합은 용접하고, 현장접합은 볼트로 조여야 한다.
볼트머리와 너트 밑에 와셔를 사용해서 너트를 단단하게 돌렸을 때 완전히 조여지게 하여야 한다. 볼트가 비탈진 표면 위에 지지하고 있는 경우에는 경사진 와셔를 사용하여야 한다.
(2) 설치에 필요한 정착재, 볼트 및 와셔, 삽입재, 스터드(stud) 및 연결재, 공사의 설치 및 완성, 그리고 콘크리트 타설 전에 거푸집 안에 설치하거나 콘크리트 속에 매설할 기타 여러 가지 강재 또는 철재 연결재를 갖추어야 한다.
(3) 정착재와 정착볼트를 정확한 위치에 설치하기 위해서는 필요한 규준틀 또는 기타 방법을 사용해서 볼트와 정착재를 미리 설치하여야 한다.
3.1.5 바닥판 및 지지판 : 정확한 표고에 그라우팅을 필요로 하는 바닥판과 지지판은 정착볼트 위에 조정너트를 사용해저 지지하여야 한다. 바닥판과 지지판은 04330 그라우트공에 명시된 그라우팅 모르타르를 사용해서 정확하게 설치하여야 한다.
3.1.6 가설 및 조립
(1) 가설 및 현장조립 후에는 완성된 구조물의 부분을 구성하는 여러 부재를 정열 및 조정하고 체결하여야 한다. 허용오차는 도로교 표준시방서 제2장 강교의 해당요건에 따라야 한다.
(2) 압축부재의 접합판은 맞댄 표면이 접촉된 후에 체결하여야 한다. 지지면과 영구적으로 접촉되어 있을 표면은 부재를 조립하기 전에 청소하여야 한다. 접합판은 명시된 곳에서만 허용된다.
(3) 제거하도록 요구된 경우가 아니면 용접시공에 사용된 가설용 볼트는 견고하게 체결하여 제자리에 둘 수 있다. 가설용 볼트가 제거된 경우에는 구멍을 마개용접으로 채우고, 매끈하게 연마하여야 한다. 잘못 맞추어진 구멍은 한 치수 크게 천공해서 교정하고, 그 치수의 볼트로 조여야 한다. 재천공을 위한 응접은 허용되지 않는다.
3.1.7 드리프트 핀 : 드리프트 핀은 여러 부재를 함께 조립하는 데만 사용할 수 있다. 허용오차를 벗어나 제작된 부재와 부품을 정열하는 데 조립용 볼트나 드리프트 핀을 사용해서는 안 된다. 드리프트 핀은 재료가 비틀리게 하거나 손상될 만한 힘을 주어서 사용해서는 안 된다. 정확하지 않게 제작된 구조강재나 여러 보조 강재는 감리자에게 알려야 한다.
3.1.8 가스절단 : 주요 부재에는 제작오차를 교정하기 위한 현장에서의 가스절단화염의 사용은 허용되지 않는다. 가스절단화염의 사용은 부재가 응력을 받지 않을 때 2차부재에만 허용되며, 다만 감리자의 승인을 받았을 때는 할 수 있다.
3.1.9 볼트 조임
(1) 볼트는 나사를 손상하지 않고, 정확하게 구멍 속으로 박아 넣어야 하며, 볼트 박기 중 볼트머리는 손상되지 않게 보호하여야 한다. 모든 볼트머리와 너트 밑에는 와셔를 끼우고, 볼트머리와 너트는 와셔에 정연하게 놓여야 한다.
(2) 볼트가 볼트 축에 직각인 평면과 1/20 보다 큰 경사를 갖는 경사표면 위에 사용될 경우에는 볼트머리나 너트가 완전히 지지되도록 경사진 와셔나 원형 와셔를 갖추어야 한다.
(3) 볼트의 나사는 하나 이상의 나사가 금속에 물리는 길이로 전단력을 전달 할 수 있어야 한다.
(4) 볼트는 달리 명시된 경우가 아니면 너트를 넘어 6mm 이상 연장되어서는 안 된다. 볼트머리와 너트는 길이가 380mm 이상인 렌치로 금속재에 대하여 밀착되게 박아야 한다.
3.1.10 고장력볼트조임
(1) 접합부는 도로교 표준시방서 제2장 강교의 해당요건에 따라 조립하여야 한다.
(2) 볼트는 그 치수보다 큰 토크로 검정된 충격 렌치를 사용하여 체결하여야 한다.
(3) 접합부의 접촉표면에는 페인트, 래커 또는 기타 마찰을 감소시키는 칠이 없어야 한다.
3.1.11 활동이음매 : 활동이음매의 조립지지면은 적절하게 청소하고, 필요한 대로 윤활유를 발라야 한다.
   3.2  현장품질관리
현장조립 및 설치된 고장력볼트 조임은 감리자가 자격을 인정한 검사원이 검사하고, 토크시험을 한다.
   3.3  현장도장
3.3.1 구조강재가 설치되면 공장도장에 사용된 것과 같은 방청도료로 마모된 구역, 현장볼트 및 용접부에 부분도장을 하여야 한다. 부분도장을 하기 전에 현장 용접부는 철저하게 표면처리를 하여야 한다.
3.3.2 분무방화 처리할 강재는 부분도장을 해서는 안 된다.
3.3.3 최종현장도장은 05410 도장에 명시된 해당요건을 참조하여야 한다.