KDS 시방서, 비계 및 안전시설물 설계기준 KDS 21 60 00 :2022

 

비계 및 안전시설물 설계기준

안녕하세요

이번에 다룰 주제는 비계 및 안전시설물 설계기준 입니다.

 

 

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시방서 요약

 

목적: 건설 공사에서 사용되는 비계 및 안전시설물의 안전성, 사용성, 내구성 확보.

적용 범위: 일반적인 비계 및 안전시설물 설계.

설계 하중: * 연직하중: 작업하중(바닥면적당 1.25kN/m2 이상) 포함 고정하중 * 수평하중: 연직하중의 5% * 풍하중: KDS 41 10 15 준수 * 특수하중: 선반, 양중설비, 낙하물 방지망 등 고려

구조 설계: * 일반적으로 2차원 또는 3차원 구조 해석 수행 * 높이 31m 이상 비계는 3차원 해석 필수 * 강관 비계, 강관틀 비계, 이동식 비계의 연결조건 및 경계조건 규정

재료: * 시스템 비계: 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8021 준수 * 강관 비계: 방호장치 자율안전기준 또는 KS F 8002 준수 * 강관틀 비계: 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8003 준수 * 이동식 비계: 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8011 준수 * 클램프: 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8013 준수 * 작업대 및 통로용 작업발판: 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8012 준수 * 벽연결용 철물: 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8003 준수 * 브라켓(bracket): 방호장치 자율안전기준 또는 KS F 8015 준수 * 건설공사용 망: KS F 8081~8084 준수 * 달기틀 및 달기체인: 방호장치 자율안전기준 준수 * 앵커: KDS 21 50 00(2.7.2) 준수 * 와이어 로프: KDS 21 50 00(2.7.3) 준수

설계 요구 사항: * 부속품 안전율: 2(인장, 휨) ~ 3(전단, 압축) * 와이어 로프 및 강선 안전율: 비계(10 이상), 안전시설물(5 이상) * 전도 안정성 안전율: 2 이상 * 조립·해체 용이한 구조 및 하중 안전한 전달 * 시공 시 하중 고려 * 설계도면(평면도, 단면도, 조립해체 순서도 등), 구조계산서 작성

 

 

1. 일반사항

1. 일반사항

 

1.1 목적

(1) 이 기준은 비계 및 안전시설물의 안전성, 사용성 및 내구성을 확보하는 것을 목적으로 한다.

 

 

1.2 적용 범위

(1) 이 기준은 건설공사에 사용되는 일반적인 비계 및 안전시설물의 설계에 대하여 적용한다.

 

 

1.3 참고 기준

1.3.1 관련 법규

· 방호장치 안전인증 고시

· 방호장치 자율안전기준 고시

1.3.2 관련 기준

· KS D 3528 전기 아연 도금 강판 및 강대

· KS D 3566 일반 구조용 탄소 강관

· KS F 8002 강관비계용 부재

· KS F 8003 강관틀 비계용 부재 및 부속철물

· KS F 8011 이동식 강관 비계용 부재

· KS F 8012 작업 발판

· KS F 8013 조임 철물

· KS F 8015 강제 브래킷

· KS F 8021 조립형 비계 및 동바리 부재

· KS F 8081 수직 보호망

· KS F 8082 추락 방호망

· KS F 8083 낙하물 방지망

· KS F 8084 수직형 추락방망

 

 

1.4 용어의 정의

내용 없음

 

 

1.5 기호의 정의

내용 없음

 

 

1.6 설계 하중

1.6.1 일반사항

(1) 비계 및 안전시설물의 설계 시에는 연직하중, 풍하중, 수평하중 및 특수하중 등에 대해 검토하여야 한다.

1.6.2 연직하중

(1) 비계의 설계에 사용하는 연직하중은 비계 및 작업발판의 고정하중(D)과 공사 중 발생하는 작업하중()으로 다음 항의 값을 적용한다.

(2) 작업발판의 중량은 실제 중량을 반영하여야 하며, 0.2kN/m2 이상이어야 한다.

(3) 작업하중에는 근로자와 근로자가 사용하는 자재, 공구 등을 포함하며 다음과 같이 구분하여 적용한다.

① 통로의 역할을 하는 비계와 가벼운 공구만을 필요로 하는 경작업에 대해서는 바닥면적에 대해 1.25kN/m2 이상이어야 한다.

② 공사용 자재의 적재를 필요로 하는 중작업에 대해서는 바닥면적에 대해 2.5kN/m2 이상이어야 한다.

③ 돌 붙임 공사 등과 같이 자재가 무거운 작업인 경우에는 자재의 중량을 참고로 하여 단위면적 당 작용하는 작업하중을 적용하여야 하며 최소 3.5kN/m2 이상이어야 한다.

④ 작업하중은 연직방향으로 가장 불리한 층에 1단만 적용한다.

⑤ 철근조립공사 등과 같이 특정위치의 자재적재로 편측적재하중을 고려하여야 하는 경우에는 공사감독자가 인정하는 구조분야 전문자격을 갖춘 기술인의 판단에 따라 적용할 수 있다. 다만, 적재하중을 충분히 고려한 경우라도 작업동선을 고려한 작업하중은 1.25kN/m2 이상 적용하여야 한다.

1.6.3 수평하중

(1) 비계의 수평연결재나 가새, 벽 연결재의 안전성 검토는 풍하중에 대한 영향과 연직하중의 5％에 해당하는 수평하중(M)의 영향을 고려하여야 한다. 단 수평하중과 풍하중의 동시 작용은 고려하지 않는다.

(2) 이동식 비계의 전도에 대한 안전성 검토를 위해 최상단 작업발판에 0.3kN의 수평하중을 (3)에 따라 적용한다.

(3) 수평하중은 비계설치 면에 대하여 X방향 및 Y방향에 대하여 각각 적용한다.

1.6.4 풍하중

(1) 이 기준에서 규정한 사항 이외의 경우에는 KDS 41 10 15에 따른다.

(2) 가시설물의 재현기간에 따른 중요도계수()는 KDS 21 50 00(1.6.4) 에 따른다.

(3) 세장한 부재들로 이루어져 충실률이 낮고 보호망이나 패널 등을 붙여서 사용하는 안전시설물의 풍력계수(Iw)는 충실률에 따라 다음과 같이 산정한다.

(1.6-1)

 

표 1.6-1 안전시설물의 기본풍력계수(C0)

표 1.6-1 안전시설물의 기본풍력계수(C0)

(7) 비계의 지지방법에 의한 보정계수(F)는 비계의 설치방법과 충실률에 따라 다음 표 1.6-2를 적용한다.

표 1.6-2 비계 위치에 대한 보정계수(F)

1.6.5 특수하중

(1) 비계에 선반 브라켓(bracket), 양중설비, 콘크리트 타설장비 및 낙하물 방지망 등 안전시설에 특수한 설비를 설치한 경우에는 그 영향을 고려하여야 한다.

(2) 낙하물의 충격하중은 낙하물의 중량과 낙하 시 충격 등의 영향을 고려하여야 한다.

 

 

1.7 하중조합

(1) 하중조합은 연직하중과 수평하중을 동시에 고려하는 것을 말하며, 1.6.3에 규정된 하중을 동시에 고려하는 경우에는 KDS 21 10 00(3.3.1) 에 따른다. 다만, 수평하중은 각 방향에 대하여 서로 독립적으로 작용하며, 중첩하여 적용하지 않는다.

(2) 풍하중의 적용은 작업하중의 영향을 고려하지 않는다.

(3) 비계 및 안전시설물에 적용하는 하중조합과 허용응력 증가계수는 KDS 21 10 00(3.3.1) 에 따른다.

 

 

1.8 구조설계

(1) 일반적으로 비계는 현장조건에 부합하는 각 부재의 연결조건과 받침조건을 고려한 2차원 또는 3차원 구조해석을 수행하여야 하나, 구조물의 형상, 평면선형 및 종단선형의 변화가 심하고 편재하의 영향을 고려할 경우, 높이 31 m 이상인 비계 및 브라켓(bracket) 비계는 반드시 3차원 해석을 수행하여 안전성을 검증하여야 한다.

(2) 구조설계 순서는 KDS 21 50 00(1.10) 에 따른다.

(3) 강관 비계 및 시스템 비계 각 부재의 연결조건을 다음과 같이 적용한다.

① 수직재와 수직재의 연결부 : 연속 부재

② 수직재와 수평재의 연결부 : 힌지 연결(수평재 단부)

③ 수직재와 경사재의 연결부 : 힌지 연결(경사재 단부)

④ 수평재와 경사재의 연결부 : 힌지 연결

(4) 강관틀 비계 및 이동식 비계의 경우에는 각 부재의 연결조건을 다음과 같이 적용한다.

① 수직재와 수직재의 연결부 : 연속 부재

② 수직재와 수평재의 연결부 : 연속 부재

③ 주틀과 교차가새의 연결부 : 힌지 연결(경사재 단부)

(5) 비계를 구성하는 수직재, 수평재 및 가새재 등 각 부재의 연결상세가 강성의 저하 없이 용접 연결되는 경우에는 연결조건을 다음과 같이 적용할 수 있다.

① 수직재와 수평재의 연결부 : 연속 부재

② 수직재와 경사재의 연결부 : 연속 부재

③ 수평재와 경사재의 연결부 : 연속 부재

(6) 비계 받침부의 경계조건은 원칙적으로 힌지로 간주한다.

(7) 위의 규정을 따르기 어려운 경우에는 공사감독자가 인정하는 구조분야 전문자격을 갖춘 기술인의 판단에 따라 적용할 수 있다.

 

2. 재료

2. 재료

 

 

2.1 일반사항

(1) 비계 및 안전시설물의 재료는 일반적으로 단관비계용 강관, 클램프, 작업발판 등으로 구분한다.

(2) 비계 및 안전시설물의 재료는 국내에서 생산 및 사용되는 것으로 적용하고, 각 재료에 대한 단면성능은 한국산업표준 또는 공인시험기관에서 시험한 결과를 적용한다.

(3) 비계 및 안전시설물의 재료는 KCS 21 10 00에 적합한 것을 사용하여야 한다.

 

 

2.2 시스템 비계

(1) 시스템 비계는 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8021에 적합하여야 한다.

(2) 시스템 비계 각 부재의 인장성능은 허용인장응력을 따르고, 수직재의 압축성능은 KDS 21 50 00(2.6) 의 표 2.6-2에 따른다.

(3) 위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용하여야 한다.

(4) 시스템 비계에 사용되는 기타 재료는 2.7에 따른다.

 

 

2.3 강관 비계

(1) 강관은 방호장치 자율안전기준 또는 KS F 8002에 적합하여야 한다.

(2) 강관 비계에 사용되는 기타 재료는 2.7에 따른다.

 

 

2.4 강관틀 비계

(1) 강관틀 비계는 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8003에 적합하여야 한다.

(2) 강관틀 비계 각 부재의 인장성능은 허용인장응력을 따르고, 주틀의 압축성능은 표 2.4-1과 같다.

표 2.4-1 주틀의 압축성능

부재	압축성능(kN)
주틀	78.5

(3) 위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용하여야 한다.

(4) 강관틀 비계에 사용되는 기타 재료는 2.7에 따른다.

 

 

2.5 이동식 비계

(1) 이동식 비계는 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8011에 적합하여야 한다.

(2) 이동식 비계 각 부재의 인장성능은 허용인장응력을 따르고, 주틀의 압축성능은 표 2.5-1과 같다.

표 2.5-1 주틀의 압축성능()

부재	압축성능(kN)
주틀	44

(3) 위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용하여야 한다.

(4) 이동식 비계에 사용되는 기타 재료는 2.7에 따른다.

 

 

2.6 안전시설물

2.6.1 가설방음벽

(1) 가설방음벽의 지지대로 사용되는 강관은 방호장치 자율안전기준 또는 KS D 3566에 적합하여야 한다.

(2) 가설방음벽의 지지대로 사용되는 H형강 등의 강재는 한국산업표준에 적합하여 하며, 강재의 두께에 따른 구조성능은 KDS 14 30 00에 따른다.

(3) 가설방음벽에 사용되는 방음판은 한국산업표준에 적합하여야 한다.

(4) 위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용하여야 한다.

2.6.2 가설울타리

(1) 가설울타리의 지지대로 사용되는 강관은 방호장치 자율안전기준 또는 KS D 3566에 적합하여야 한다.

(2) 가설울타리에 사용되는 강판 및 강대는 KS D 3528에 적합하여야 한다.

(3) 위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용하여야 한다.

 

 

2.7 기타 재료

2.7.1 클램프

(1) 클램프는 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8013에 적합하여야 한다.

(2) 클램프의 인장성능은 표 2.7-1과 같다.

표 2.7-1 클램프의 인장성능

구분	인장성능(kN)
고정형	15.7
회전형	10.8

(3) 위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용하여야 한다.

2.7.2 받침철물

(1) 받침철물은 KDS 21 50 00(2.7.1) 에 따른다.

2.7.3 작업대 및 통로용 작업발판

(1) 작업대 및 통로용 작업발판은 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8012에 적합하여야 한다.

2.7.4 벽연결용 철물

(1) 벽연결용 철물은 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8003에 적합하여야 한다.

(2) 벽연결용 철물의 인장 및 압축성능은 표 2.7-2와 같다.

표 2.7-2 벽연결용 철물의 인장 및 압축성능

부재	성능기준(kN)
벽연결용 철물	인장성능	9.81
	압축성능	9.81

(3) 위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용하여야 한다.

2.7.5 브라켓(bracket)

(1) 브라켓(bracket)은 방호장치 자율안전기준 또는 KS F 8015에 적합하여야 하며, 브라켓(bracket)의 부재성능은 허용응력값을 따른다.

(2) 위 (1) 외 제품은 공인시험기관에서 성능시험을 통하여 확인된 값을 적용하여야 한다.

2.7.6 건설공사용 망

(1) 수직 보호망은 KS F 8081에 적합하여야 한다.

(2) 추락 방호망은 KS F 8082에 적합하여야 한다.

(3) 낙하물 방지망은 KS F 8083에 적합하여야 한다.

(4) 수직형 추락방망은 KS F 8084에 적합하여야 한다.

2.7.7 달기틀 및 달기체인

(1) 달기틀 및 달기체인은 방호장치 자율안전기준에 적합하여야 한다.

2.7.8 앵커

(1) 앵커는 KDS 21 50 00(2.7.2) 에 따른다.

2.7.9 와이어 로프

(1) 와이어 로프는 KDS 21 50 00(2.7.3) 에 따른다.

 

3. 설계

3. 설계

 

 

3.1 일반사항

(1) 비계 및 안전시설물의 설계는 KDS 14 30 00에 따른다.

(2) 풍하중과 충격하중이 조합되는 경우에는 KDS 21 10 00(3.3.1) 에 따른다.

(3) 비계 및 안전시설물에 사용되는 부속품의 안전율(극한하중에 대한 허용하중의 비를 말하며, 극한하중은 인장 및 압축성능을 의미함)은 표 3.1-1을 적용한다.

표 3.1-1 비계 및 안전시설물 부재의 안전율

구분	안전율
인장	2
휨	2
전단	3
압축	3

(4) 비계에 사용되는 와이어 로프 및 강선의 안전율은 10 이상이어야 한다.

(5) 안전시설물에 사용되는 와이어 로프 및 강선의 안전율은 5 이상이어야 한다.

(6) 전도에 대한 안정성 검토 시의 안전율은 2 이상이어야 한다.

(7) 비계 및 안전시설물의 설계는 시공 시의 연직하중, 풍하중, 수평하중 및 특수하중 등의 하중에 대하여 검토하여야 한다.

(8) 비계 및 안전시설물의 설계는 시공 등을 고려하여 적정한 형식과 재료를 선택하고, 작용되는 하중을 안전하게 기초에 전달하도록 하여야 한다.

(9) 비계 및 안전시설물은 조립·해체가 편리한 구조로써 이음부나 교차부에서 하중을 안전하게 전달할 수 있는 것이어야 한다.

(10) 비계를 선정할 때에는 설치·해체 및 이동 중 근로자의 안전성을 최우선으로 고려하여 시스템 비계를 우선 검토하되, 현장여건을 고려하여 강관 비계 등도 적용할 수 있다.

(11) 비계 설계 시 설계도면(평면도, 단면도, 작업발판 배치도 및 조립해체 순서도 등), 구조계산서 등을 작성하여야 한다.

 

3.2 비계

(1) 비계의 설계는 KDS 14 30 00에 따른다.

(2) 비계에 간이 크레인, 콘크리트 타설장비 등을 설치하는 경우는 운반하중으로 인한 전도 모멘트에 대하여 안전하도록 하여야 한다.

(3) 달비계 고정을 위해 건물에 설치하는 타이백(tie－back)의 강도는 달기로프와 동등 이상의 강도를 가진 것이어야 하며, 직접적인 고정수단이 아닌 2차적인 고정수단으로 사용되어야 한다.

(4) 중량물을 작업발판 등에 놓아두는 경우와 같이 특수한 용도일 때는 각각의 경우에 따라 강도 계산을 하여 안전하도록 하여야 한다.

(5) 골조공사 및 외부 마감공사를 위해 설치하는 고소 가설작업대는 다음 사항을 고려하여 구조 안전성 여부를 검토하여야 한다.

① 고소 가설작업대 자중, 작업하중, 사용 장비하중 등 고소 가설작업대에 작용하는 하중을 고려하여 타워크레인 등 인양장비의 양중능력 또는 앵커의 지지능력, 고소 가설작업대의 안전성 여부를 검토하여야 한다.

② 고소 가설작업대를 지지하는 앵커 또는 와이어 로프는 고정하중, 작업하중, 풍하중 등의 모든 하중에 대하여 안전성을 확보하여야 한다.

③ 고소 가설작업대 인양고리에 대한 안전성 여부를 검토하여야 한다.

④ 고소 가설작업대를 지지하기 위한 콘크리트의 압축 강도를 확인하여야 한다.

(6) 비계 및 고소 가설작업대용 앵커의 구조설계에 관한 사항은 KDS 14 20 54에 따른다.

(7) 비계가 설치되는 하부 기초설계는 KDS 21 50 00(3.3) 에 따른다.

 

3.3 안전시설물

(1) 가설방음벽 및 가설울타리 등의 안전시설물 설계는 KDS 14 30 00에 따른다.

(2) 가설방음벽 및 가설울타리 등에 작용하는 풍하중은 1.5.4에 따른다.

(3) 가설방음벽 설계 시 설치위치 및 높이는 수음점의 위치와 소음 발생량에 따라 결정되므로 현장여건을 고려하여야 한다.

(4) 가설방음벽 및 가설울타리 설계 시 각 부재별 휨, 전단, 변위 및 좌굴응력에 대하여 안전성 검토를 실시하여야 한다.

(5) 가설방음벽 및 가설울타리를 지지하기 위해 설치되는 버팀대와 지지말뚝의 인발에 대한 안전성 및 축방향력에 대한 지지력을 검토하여야 한다.

(6) 앵커의 구조설계에 관한 사항은 KDS 14 20 54에 따른다.

 

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출처

국가건설기준센터

 

 

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