철골 내화피복 공사 2000976 김수열 2300808 박종갑

목 차 철골구조의 장•단점 내화피복 공사의 목적 내화피복의 요구성능 내화피복공사의 분류 현장 견학-신세계백화점 죽전점

철골구조의 장•단점 장점 단점 용도 고강도 재료 : 고층 건축물ㆍ장 스팬구조 에 적합 내진성능 우수 공장 생산ㆍ가공 : 품질확보 용이 사전조립 가능 용접, 볼트 조립 : 조립 성능 우수 공기 단축 증축 용이 구조해체 후 재사용 ㆍ고철 로 사용 가능 유지 관리 비용 cf. 내후성 강 : 부식은 최소화되나 초기 비용 증가 열에 의한 변형 : 내화 피복 반드시 필요 부재가 세장하여 좌굴의 쉽게 발생 cf. 보강을 위한 부재가 첨가 또는 두께증가 → 경제성 저하 강도저하 정도가 심함 장 스팬 구조물 대형 구조물 소형 공장 창고 등

내화피복 공사의 목적 철골구조에 사용되는 구조용 강재는 융점이 1,400~1,500℃로 높은 편이나 온도가 증가함에 따라 탄성계수와 강도가 떨어져 500℃ 정도에서는 상온시의 50%로 저하 800℃ 정도에서 응력도가 거의 ‘0’에 도달하게 되어 변형 및 붕괴를 초래하게 됨 철골의 내화피복은 철골을 화재열로부터 보호하고, 일정시간 강재의 온도상승을 막아 내력저하를 방지하는 구조재를 보호하는데 목적이 있음 우리나라에서는 건축물의 층별, 부위별 내화성능을 30분, 1시간, 3시간 내화의 시간별로 규정하고 있음

내화피복의 요구성능 (1)내화도가 규정 이상일 것 : 강재의 허용온도 이상의 내화도 구 분 기둥, 보 구    분 기둥, 보 바닥, 지붕, 벽 (외벽, 비내력벽 제외) 최고온도 450℃ 이하 500℃ 이하 평균온도 350℃ 이하 400℃ 이하

(2)내화구조의 성능기준 이상일 것 내화구조의 성능기준 (건설교통부 고시) (단위:시간)

(3) 시공성이 있을 것 : 특히 강재와 부착성이 뛰어날 것 (4) 재료의 손실이 적을 것 (5) 건조수축에 의한 균열이 적을 것 : 습식공법 (6) 체적이 적게 차지 할 것 (7) 안전관리가 용이하고 공해가 적을 것

내화피복공사의 분류

종류 및 공법 (1)습식공법 1)타설공법 -철골 주위에 경량콘크리트나 기포콘크리트 등으로 타설하는 공법 장점     1)타설공법          -철골 주위에 경량콘크리트나 기포콘크리트 등으로                타설하는 공법         장점 •임의의 치수와 형상으로 내화피복이 가능 •부재접합부의 시공 용이             •강재와 내화 피복재를 일체로 하여 성형화 하므로 공법의 신뢰성 높음         단점 •경화 후 피복접합부의 위치에  발생하는 균열 •내화피복재의 건조수축 때문에 발생하는 균열

2)뿜칠공법 장점 -강재 표면에 접착제를 도포한 후 질석, 암면등의 내화재를 도포하는 공법 철골의 형상에 대해 제약이 적음 공기단축의 효과 단점 시공장비의 능률이 나쁘고 재료의 비산량이 많아 방지책 필요 기둥형, 보형의 모서리 내기가 곤란, 마무리 재료로 적당치 않음 내화재

시공 순서 -운반 --습식자재, 장비 현장 투입 -작업장 설치 --용전(380V 3상, 25KW), 용수(공업용수 기준이상) 확인 -시공부위확인--바탕면점검 -원료혼합 --믹서기(습식자재 : 물 = 자재별 혼합비로 교반함) -분사작업 --숙련된 기공에 의한 시공 -검사 --두께확인(내화구조인정 두께) -시공완료 -- 장비, 인원철수 바탕면 점검

양 생 양생은 적절한 환기가 되는 곳에서 하고 급속한 건조는 피하여야 함

부위별 적용 사례

3)미장공법 -철골에 Metal Lath나 용접철망을 부착하여 단열모르타르 로미장하는 공법 장점 부재 접합부나 임의적인 형상의 철골 면을 시공 할 수 있음 단점 바탕작업에 많은 작업을 요하고 바른 후의 양생 시간이 걸림 현장작업이 차지하는 비율이 크고 노무가 많이 소요 메탈라스

4)조적공법 -콘크리트 블록, 벽돌, 석재 등을 이용하여 조적하는 공법 장점 충격에 비교적 강하고 박리의 우려가 없음 단점 시공시간이 길고 작업의 정밀도가 요구됨

(2)건식공법(성형판 붙임 공법) -경량으로 내화 단열성이 우수한 각종의 성형 판을 철골 위에 접착제와 철물 또는 경량 철골 틀을 설치하고 그 위 에 붙이는 공법 장점 공장에서 일괄관리체제하에 대량으로 제조 품질의 신뢰성이 높고 또한 일반적으로 가공성이 좋음 각진 부분의 처리도 비교적 용이 단점 절단가공에 의한 성형 판의 재료손실이 큼 성형 판 상호의 접착부는 내화접착제에 의해 접합 접합부가 불량하면 접합부의 결함원인이 되어 내화피복성능 저하

건식공법 사례-석고보드 건식공법 1) 보, 기둥 공통작업 2)기둥 인케이스먼트 작업 3)보 인케이스먼트 작업

부위별 보강 1)가새부분 보강 조인트 부분에 내화 실란트 삽입 석고보드 안쪽에 암면 삽입

2)보/기둥 junction 석고보드 붙임

(3)합성공법 1)이종재료 적층공법 – 건식, 습식 공법의 단점을 보완하여 바탕에규산 칼슘판을 부착하고, 상부에 질석 플라스터로 마무리하는 공법 2)이질재료 접합공법 - 초고층 건물의 외벽공사를 경량화 할 목적으로 공업화 제품을 사용하여 내부 마감제품과 이질재료를 접합하는 공법

(4)복합공법 -하나의 복합 제품으로 2개의 기능을 충족시키는 공법, 외부 커튼 월과 내화피복, 천정공사의 천정마감 내화피복 기능을 충족하는 공법 외벽 ALC 판넬 ( 외벽 마감과 내화피복 성능) 천정, 멤브레인 공법 (흡음성과 내화피복 공법)

공법 재료 내화성능(시간)과 소요두께(mm) 마 감 적 응 성 운 반 붙 이 기 시 공 속 도 현 장 정 리 문 제 점 기 둥   감 적 응 성 운 반 붙 이 기 시 공 속 도 현 장 정 리 문 제 점 기  둥 보 1시간 2시간 3시간 습 식 법 타설공법 기포콘크리트 • 40 60 좋음 펌프 늦음 거푸집 균열 뿜칠공법 암면 30 45 25 별도필요 양호 스프레이기계 중간 비산먼지 질석플라스터 50 35 미장공법 경량모르타르 70 사람 재료혼합 질석모르타르 55 건 성형판공법 석면판 플라스터 사람  빠름 마감정도 PC판 경량PC판 80 100 크레인 ALC판 75 합 석면성형판+질석플라스터 + 크레인,

현장 견학-신세계백화점 죽전점 건축개요 - 공사명 : 죽전백화점현장 대지위치 : 용인시 죽전택지개발지구 1701 블럭 - 대지면적 : 18,305.22 M2 (5,537.33평) - 건축면적 : 8,400.20 M2 (2,541.06평) - 연 면 적 : 99,766.22 M2 (30,179.28평) - 구 조 : 철골조 + 철근콘크리트 구조 - 규 모 : 지하4층, 지상10층

시공시 사전조건 전 기: 장비가 작동할 수 있는 정격 전압과 충분한 전기용량을 사전에 확보 전 기: 장비가 작동할 수 있는 정격 전압과 충분한 전기용량을 사전에 확보 용 수: 깨끗하고 이 물질 등이 혼입되지 않는 적합한 용수 사용 조 명: 표면 뿜칠 상태 및 두께 등을 조절 할 수 있도록 300 lux이상의 조도 온 도: 시공장소와 피착면의 온도는 계속 4℃유지. 그 미만의 온도에선 4℃이상의 온도가 되도록 난방 등 보온 표면처리: 작업 면 표면검사, 녹이나 오일,페인트 등의 이물질 제거 후 시공 녹 막음 칠 했을 시, 부착력확보여부를 반드시 조사 주의시설 보호: 작업 시 발생되는 분진이나 낙진이 건물 밖으로 떨어지지 않도록 방진막 설치, 피착면 이외에 피복되지 않도록 주의

시공시 유의사항 ① 작업 시 필히 방진마스크, 보호의, 장갑 등의 보호장구 착용 ② 시공면에 대하여 노즐과의 거리를 30∼60㎝ 띄어서 시공하고, 시공각도는 직각(90°) 을 유지 하되, 특별한 경우를 제외하고 70°이하의 뿜칠 시공을 금지 ③ 두께측정기사용 -정확한 피복두께 확보 ④ 뿜칠 시공방법에 있어 1회에 뿜칠되는 최대 뿜칠 두께는 40mm 최소 2회 이상 뿜칠 시공 권장 ⑤ 적정 재뿜칠 간격은 내화피복재가 최소 양생 되는 12시간 이상 ⑥ 물과 혼합 후 사용시간은 1시간 이내로 하며, 1시간 경과시는 폐기처분 ⑦ 시공 중 일부 탈락이나 크랙이 발생한 부위 - 표준양생기간이 지난 후 보수작업 실시

시공 순서 ① 시공 전 뿜칠 할 표면에 먼지, 오일, 녹 등을 제거함 ② 물과 내화재를 1:1~1:1.5 중량 비로 혼합하여 5~7분간 충분히 교반함 ③ 혼합된 재료를 노즐을 사용하여 시공면에 뿜칠 (노즐 끝 과 시공면과의 거리 :60cm  시공각도:90~70) ④ 핀(게이지)을 사용하여 피복두께를 확인하면서 시공 ⑤ 시공 중 일부 탈락이나 크랙이 발생한 부위는 표준 양생     기간이 지난 후 보수작업 ⑥ 작업후의 검사는 외관검사 및 피복두께, 밀도, 부착강도 검사를 제품의 이상유무를 확인

현장 품질 확인 ① 내화구조의 인정 및 관리기준(이하"기준"이라 한다)에 따라 내화구조의 인정을 받은 자(이하 "인정업체"라 한다)는 시공자 및 감리자에게 인정 받은 내화구조의 내용과 현장시공방법 및 검사방법을 제출토록 규정되어 있으므로 감리자는 동내용에 따라 적정한 시공과 현장품질관리가 이루어 질 수 있도록 감리 ② 감리자는 내화구조 공사착공 전에 공사물량, 시공부위, 시공방법 및 검사방법에 대하여 충분한 검토를 하여 시공 및 검사계획을 수립하고, 이에 따라 시공자가 시공을 하도록 조치 ③ 감리자는 내화구조로 시공되는 제품에 대하여 한국건설기술연구원장이 내화구조로 인정한 제품인지의 여부를 확인하여야 하며, 인정업체로부터 공사물량에 대한 내역을 제출받아 인정내용에 따른 적정량이 사용되는 지의 여부를 확인 ④ 감리자는 초기, 중간, 완료 공정시 품질확인 체크리스트에 따라 검사를 실시 ,건축허가기관, 발주기관, 한국건설기술 연구원등에서 검사결과의 제출요청이 있는 경우 이를 제출 함

품질 확인 항목 검 사 항 목 검 사 시 기 검 사 장 소 외 관 초기, 중간, 완료 시공부위 두 께 완료 밀 도 시공부위 및 시험실 부착강도 배 합 비 시멘트 및 물 배합시

품질 확인 기기 ① 두께측정용 게이지(Guage) 바늘과 슬라이딩디스크(Sliding Disk)로 구성되며, 핀의 길이는 두께를 측정할 수 있도록 충분한 길이여야 하고, 슬라이딩 디스크는 측정시료 표면에 완전히 밀착될 수 있도록 함 ② 밀도측정용 절취기 밀도측정용 절취기는 상부가 톱니로 되어 있어 측정시료를 파손 없이 절취를 할 수 있어야 하며, 지름은 8㎝가 되도록 한다. 절취된 시료는 돌림판을 돌려 밀어낸다. ③ 전자저울 측정범위 500g～10㎏, 정밀도 0.1g이상 ④ 스프링 저울 측정범위 1㎏～100㎏, 정밀도 0.1g이상

결 론   내화피복 공사는 철골조의 시공이 많이 사용 되고 있는 요즘 법적으로 제제되어 있기 때문에 거의 철골조로 시공하면 필수적으로 내화구조를 갖추어야 함   기존 내화피복재는 공장에서 입상면만 시공현장에 공급하고 시공회사에서 시멘트 결합 제를 물과 함께 슬러리 상태로 만들어 입상면 노즐과 슬러리 상태의 시멘트 노즐을 통해, 시공하는 반습식을 주로 사용 되었지만, 최근 내화피복재의 품질에 대한 인지도가 높아짐에 따라 습식공법 즉, 습식시멘트 및 각종 무기결합제를 일정 비율로 혼합한 재료를 시공현장에서 믹스기계를 이용하여 재료를 이용하여 재료를 물만 함께 혼합하여, 반죽상태로 된 재료를 전용 분사기계를 사용하는 공법을 선호하고 있음  이러한 상황을 발전시켜 별도의 시공없이 내화성능을 가지고 있는 철골 강재의 개발이 필요하다고 생각한다.