현장 설치 파이프서포트와 시스템동바리 수직재의 설치 기울기 분석

국문 초록 (Abstract)

동바리의 구조적 안정성에 영향을 미치는 요인 중 수직재의 설치 기울기 발생은 수직재의 좌굴 강도를 감소시키는 것으로 알려져 있다. 그러나 실제 현장에서 완벽하게 수직으로 동바리를 시공하는 것은 어려운 현실이다. 현장에 설치된 동바리는 각 수직재마다 각기 다른 기울기를 가지고 있으며, 기울기와 같은 초기 기하학적 결함은 동바리 구조물의 강도에 영향을 미친다. 수직재의 기울기와 같은 초기 기하학적 결함 등을 반영하기 위해 가설구조물의 구조안전성 검토 시 최소 수평하중을 고려하도록 하고 있으나, 국내의 동바리 수직재의 기울기 실태를 반영할 수 있는 합리적인 수평하중 기준의 도출과 기하학적 모델링 구성 시 설치 기울기에 대한 참고할 근거자료가 없는 실정이다.
본 연구에서는 거푸집 동바리의 합리적인 거동 예측을 위해 필요한 조건 중 하나인 수직재의 기울기를 분석하는 것을 목적으로 한다. 국내 현장에 설치된 파이프서포트와 시스템동바리 수직재의 기울기를 측정한 후 측정결과를 확률분포로 분석하였으며, 다양한 조건에서의 집단 간 유의성을 확인하기 위하여 t-test와 분산분석(ANOVA)을 실시하였다.
파이프서포트가 설치되어 있는 현장은 지지구조체에 따라서 설치 기울기의 크기가 영향을 받는 것으로 분석되었다. 설계 층고를 대상으로 분석하면, 높이에 따른 기울기는 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었으나, 지지 구조체의 경우 경사부의 기울기 변위가 다른 지지구조체에 비하여 높은 설치 기울기를 나타내었다. 그러므로 파이프서포트 기울기 관리계획 수립 시 경사부에 설치되는 파이프서포트의 설치 기울기 관리가 우선적으로 필요한 것으로 판단된다.
파이프서포트의 설치 기울기에 대한 확률 분포를 분석한 결과, 파이프서포트 전체 결과와 슬라브지지 파이프서포트, 설계 층고 3,500 mm에 설치된 파이프서포트는 로그정규분포를 따르지 않았다. 보와 경사부에 설치된 파이프서포트, 설계 층고 4,200 mm에 설치된 파이프서포트는 로그정규분포를 따르는 것으로 분석되었다. 현장에 설치된 파이프서포트와 시스템동바리 수직재의 기울기를 비교한 결과 평균 기울기는 파이프서포트 0.81°, 시스템동바리 수직재 0.31°로 나타났으며, 표준편차는 각각 0.77°, 0.26°로 평가되었다. 따라서 시스템동바리 설치가 파이프서포트보다 설치 기울기가 적으므로 시공오차로 인한 추가적인 강도 감소가 작으므로 안전성 측면에서 유리하다고 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Among the factors affecting the structural stability of supports, it is known that the occurrence of the installation slope of the vertical member reduces the buckling strength of the vertical member. However, it is difficult to construct vertical members of supports perfectly vertically in the actual field. The vertical members installed in the field has a different slope for each vertical member, and initial geometric defects such as the slope affect the strength of support structure. In order to reflect initial geometric defects such as the slope of the vertical members, the minimum horizontal load should be considered when examining the structural safety of temporary structures. However, there is no evidence to refer to the installation slope when deriving a reasonable horizontal load standard that can reflect the slope of the vertical member of the support and constructing geometric modeling.
The purpose of this study is to analyze the slope of the vertical member, which is one of the necessary conditions for rational prediction of the behavior of the supports. After measuring the slope of pipe support and vertical members of system supports installed in the construction site, the measurement results were analyzed as probability distribution, and t-test and ANOVA were conducted to confirm the significance between groups under various conditions.
Results showed that the size of the installation slope was affected by the support structure in the case of the site where the pipe support was installed. When analyzing the design floor height, it was confirmed that the slope according to the height did not affect, but in the case of the support structure, the slope value of the slope part showed a higher installation slope than other support structures. Therefore, in case of establishing a pipe support slope management plan, it is thought that the installation slope management of the pipe support installed in the slope part is required first.
The results of the probability distribution for the installation slope of the pipe support showed that the overall of the pipe support, the slab-supported pipe support, and the pipe support installed at a design floor height of 3,500 mm did not follow a lognormal distribution. However, it was analyzed that pipe support installed on the beam and slope and the pipe support installed on the design floor of 4,200 mm follow a log normal distribution. As a result of comparing the slopes of the pipe support and the vertical member of the system support, the average slope was 0.81° for the pipe support and 0.31° for the vertical member for the system support, and the standard deviations were evaluated as 0.77° and 0.26°, respectively. Therefore, it is decided that it is advantageous in terms of safety because the installation of the system support has a smaller installation slope than the pipe support, and the additional strength reduction due to construction errors is small.

목차 (Table of Contents)

• 차 례
• Abstract ⅳ
• List of tables ⅵ
• List of figures ⅶ
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구의 내용 및 방법 4
• 3. 연구동향 6
• 3.1 좌굴에 관한 연구 6
• 3.2 가설수직재에 관한 연구 8
• Ⅱ. 배경 이론 11
• 1. 초기 기하하적 결함 11
• 1.1 EBM 방법 12
• 1.2 NHF 방법 13
• 1.3 IGI 방법 14
• 2. 좌굴 이론 15
• 2.1 Euler의 좌굴 이론 15
• 3. 편심하중 17
• 3.1 편심을 받는 오일러(Euler) 좌굴 하중 17
• 4. 잔류응력 19
• 5. 비탄성좌굴 21
• 5.1 접선계수이론 21
• 6. Anderson-Darling 검정통계량 23
• 7. 동바리 설치 각도 영향 24
• Ⅲ. 파이프서포트 수직도 실태 분석 계획 27
• 1. 측정 현장 및 측정 대상 개요 27
• 1.1 측정 현장 27
• 1.2 측정 대상 및 항목 28
• 2. 측정 방법 29
• 2.1 파이프서포트 29
• 2.2 시스템동바리 수직재 30
• 2.3 측정 장비 31
• Ⅳ. 동바리 수직재의 수직도 측정 결과 32
• 1. 파이프서포트 분포 특성 분석 34
• 1.1 현장별 파이프서포트의 기울기 측정 결과 34
• 1.2 지지구조체별 파이프서포트의 기울기 측정 결과 38
• 1.3 설계상층고별 파이프서포트의 기울기 측정 결과 40
• 1.4 슬래브를 지지하는 파이프서포트의 기울기 측정 결과 42
• 1.5 기울기에 영향을 미치는 요인 확인 44
• 1.5.1 현장별 기울기 평균 차이 분석 44
• 1.5.2 지지구조체별 기울기 평균 차이 분석 48
• 1.5.3 설계상층고별 기울기 평균 차이 분석 52
• 1.5.4 기울기 영향을 미치는 요인 54
• 1.6 파이프서포트 기울기의 분포 특성 분석 55
• 1.6.1 파이프서포트 전체의 기울기 분포 특성 55
• 1.6.2 지지구조체별 분포 특성 57
• 1.6.3 설계상층고별 분포 특성 60
• 1.6.4 파이프서포트 기울기의 분포 특성 63
• 2. 동바리 수직재 종류에 따른 기울기 분석 65
• 2.1 시스템동바리 기울기 분석 65
• 2.2 파이프서포트와 시스템동바리의 기울기 특성 비교 67
• Ⅴ. 결론 68
• 참고문헌 69
• 국문요약 72