건설공사에서 비계와 동바리

건설공사에서 비계(거푸집 지지대)와 동바리(가설 지지 구조물)는 공사 과정에서 구조물의 안정성과 작업자의 안전을 확보하기 위해 필수적인 가설 자재입니다. 이들은 콘크리트 타설, 구조물 조립, 외부 마감 작업 등 다양한 단계에서 사용되며, 설치 기준과 장소는 공사의 안전성과 품질을 좌우합니다. 아래에서 비계와 동바리의 정의, 설치 기준, 적용 장소 등을 자세히 설명하겠습니다.

1. 비계 (Scaffolding)

정의

비계는 건설 현장에서 작업자가 높은 곳에서 안전하게 작업할 수 있도록 설치되는 임시 구조물입니다. 주로 외벽 마감, 페인트칠, 창문 설치 등 외부 작업이나 내부 공간에서 높은 위치에서의 작업을 지원합니다. 비계는 작업 발판, 지지대, 난간 등으로 구성되며, 이동식, 고정식, 시스템 비계 등 다양한 형태가 있습니다.

설치 기준

비계 설치는 한국산업안전보건공단(KOSHA)의 산업안전기준과 국토교통부의 건설기술기준에 따라 규정됩니다. 주요 설치 기준은 다음과 같습니다:

1. 구조적 안정성:
   • 비계는 작업 하중(작업자, 자재 등)을 충분히 지탱할 수 있어야 하며, 최소 300kg/m² 이상의 하중을 견디도록 설계.
   • 바람, 진동 등 외부 요인에 대한 저항성을 확보하기 위해 앵커(고정 장치)로 구조물에 고정.
2. 재료:
   • 강관(스틸 파이프), 알루미늄, 목재 등으로 제작되며, 부식 방지 처리가 필요.
   • 강관 비계의 경우, 직경 48.6mm, 두께 2.3mm 이상의 규격을 사용.
3. 높이 및 간격:
   • 작업 발판은 폭 40cm 이상, 발판 간 간격은 2m 이하로 설정.
   • 수직 지주 간 간격은 1.8~2m, 수평 연결재는 1.2m 이하로 설치.
4. 안전 장치:
   • 높이 2m 이상 작업 시 난간(높이 90cm 이상)과 중간 가로대, 발끝막이(높이 15cm 이상)를 설치.
   • 안전벨트 착용을 위한 고정점(앵커) 필수.
5. 지반 조건:
   • 비계 하부는 평탄하고 안정적인 지반에 설치하며, 연약 지반에서는 기초판(Base Plate)이나 받침대를 사용.
6. 검사:
   • 설치 후 및 주기적으로(최소 1개월 1회) 안전 점검을 실시하며, 이상 발견 시 즉시 보수.

적용 장소

• 건물 외부: 외벽 공사(타일, 페인트, 창호 설치 등).
• 내부 작업: 천장 마감, 조명 설치 등 높은 위치 작업.
• 교량 공사: 교각 및 상판 작업 시 작업자의 접근 지원.
• 공장 및 플랜트: 대규모 설비 설치나 유지보수 작업.

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2. 동바리 (Shoring)

정의

동바리는 건설 중 구조물(슬래브, 보, 벽체 등)을 지지하기 위해 설치되는 임시 지지 구조물입니다. 주로 콘크리트 타설 시 거푸집을 받치고, 콘크리트가 충분한 강도를 얻을 때까지 하중을 지탱하는 역할을 합니다. 동바리는 단일 강관, 시스템 동바리, H빔 등으로 구성될 수 있습니다.

설치 기준

동바리 설치는 건설공사 안전관리 기술지침과 **건축구조기준(KBC)**에 따라 설계 및 시공됩니다. 주요 기준은 다음과 같습니다:

1. 하중 지지 능력:
   • 콘크리트 자중, 작업 하중, 풍하중 등을 고려하여 설계. 일반적으로 1m²당 500~1000kg 이상의 하중을 지탱하도록 계산.
   • 안전율은 최소 2.5~3배로 적용.
2. 재료:
   • 강관 동바리: 직경 48.6mm 이상, 두께 2.3mm 이상.
   • 시스템 동바리: 강철 프레임으로 제작, 조립식으로 설치.
3. 설치 간격 및 높이:
   • 수직 동바리 간 간격은 하중과 구조물 크기에 따라 0.9~1.8m로 설정.
   • 높이 3.5m 이상 시 수평 및 사재(Brace)를 설치하여 횡방향 안정성 확보.
4. 기초:
   • 동바리 하부는 평탄한 지반에 설치하며, 연약 지반에서는 목재 받침대나 콘크리트 기초를 사용.
   • 침하나 기울어짐 방지를 위해 기초판 두께는 5cm 이상 권장.
5. 해체 시기:
   • 콘크리트 강도가 설계 강도의 70% 이상(보통 7~14일 양생 후) 도달 시 해체 가능.
   • 슬래브 두께나 스팬에 따라 양생 기간 조정(예: 20cm 슬래브는 10일 이상).
6. 안전 점검:
   • 설치 후 및 타설 전 구조적 안정성을 확인하며, 이상 시 보강 조치.

적용 장소

• 건물 내부: 슬래브, 보, 계단 등의 콘크리트 타설 시 거푸집 지지.
• 교량 공사: 상판 타설 시 하부 지지 구조물.
• 터널 공사: 아치형 구조물 타설 시 임시 지지.
• 고층 구조물: 대형 보강재나 프리캐스트 부재 설치 시 하중 지탱.

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3. 비계와 동바리의 주요 차이점

               항목                                                 비계                                                                 동바리

 

주요 목적	작업자의 접근 및 작업 공간 제공	구조물(거푸집 등)의 하중 지지
사용 시기	공사 전 과정(마감, 설치 작업 등)	주로 콘크리트 타설 및 양생 단계
구성 요소	발판, 난간, 지주 등	수직 지주, 수평재, 사재 등
설치 위치	건물 외부/내부 작업 공간	구조물 하부(슬래브, 보 등)
하중 초점	작업자 및 경량 자재 하중	콘크리트 및 구조물의 중량 하중

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4. 설치 시 고려사항

1. 안전성:
   • 비계와 동바리 모두 작업자의 생명과 직결되므로, 설계 및 설치 시 안전 규정을 철저히 준수해야 함.
   • 낙하물 방지망, 안전 로프 등 추가 안전 장치 설치 권장.
2. 현장 조건:
   • 지반 상태(연약 여부), 구조물 높이, 기후 조건(강풍, 강우 등)을 반영.
   • 연약 지반에서는 기초 보강 필수.
3. 경제성:
   • 시스템 비계/동바리는 초기 비용이 높으나 조립/해체가 빠르고 재사용 가능해 장기적으로 경제적.
   • 단일 강관은 저렴하나 설치 시간이 길고 재사용성이 낮음.
4. 법적 규제:
   • 산업안전보건법: 높이 2m 이상 작업 시 비계 설치 의무화.
   • 건설기술진흥법: 동바리 설계 및 시공 계획 사전 승인 필요(대규모 공사 시).

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5. 결론

비계와 동바리는 건설공사에서 작업 효율성과 구조적 안정성을 동시에 확보하는 핵심 가설 자재입니다. 비계는 작업자의 안전한 이동과 작업을 지원하며, 동바리는 구조물의 하중을 지탱하여 공사 품질을 유지합니다. 이들의 설치는 하중, 재료, 지반 조건, 안전 기준 등을 종합적으로 고려하여 설계되며, 현장 상황에 맞춘 세심한 계획과 점검이 필수적입니다. 한국의 표준 규격과 안전 지침을 준수함으로써 공사 중 붕괴 사고를 예방하고, 작업자와 구조물 모두의 안전을 보장할 수 있습니다.