브라켓 비계는 일반 바닥지지 비계의 변형된 가시설물로 지금까지도 설치에 대해 뚜렷한 설치기준이 없음에도 현장에서는 많이 사용되고 있다. 또한, 충분한 구조검토가 이루어지지 않고 시공되어 가시설에 대한 사고가 증가하여 공사용 가시설물의 안전성이 주목받고 있으며, 현재 브라켓 자체의 안전내력을 검증하기 위한 실험 및 기준을 제시하는 연구들이 진행되고 있다. 하지만 브라켓 비계에 대한 대부분 연구는 브라켓 및 접속볼트에 국한되어 비계 전체에 미치는 영향에 대한 연구는 많지 않은 실정이다.
본 연구에서는 현재 건설현장에서 설치하여 사용되고 있는 브라켓 비계를 대상으로 3차원 ...
브라켓 비계는 일반 바닥지지 비계의 변형된 가시설물로 지금까지도 설치에 대해 뚜렷한 설치기준이 없음에도 현장에서는 많이 사용되고 있다. 또한, 충분한 구조검토가 이루어지지 않고 시공되어 가시설에 대한 사고가 증가하여 공사용 가시설물의 안전성이 주목받고 있으며, 현재 브라켓 자체의 안전내력을 검증하기 위한 실험 및 기준을 제시하는 연구들이 진행되고 있다. 하지만 브라켓 비계에 대한 대부분 연구는 브라켓 및 접속볼트에 국한되어 비계 전체에 미치는 영향에 대한 연구는 많지 않은 실정이다.
본 연구에서는 현재 건설현장에서 설치하여 사용되고 있는 브라켓 비계를 대상으로 3차원 유한요소해석을 실시하여 브라켓의 변형을 고려한 브라켓 비계의 구조 응답특성을 분석하였다. 또한, 기존의 비계 공사에 일반적인 방법인 베이스철물을 이용한 바닥지지 비계와 구조 응답특성과 구조 안전성을 비교하였다.
해석결과, 법적 기준이 구체적으로 명시되어 있지 않은 대상 브라켓 비계에서는 일반 바닥지지 비계 기둥간격을 기준으로 하여 브라켓과 비계 기둥의 설치간격 비율이 1:1인 경우 적용하중이 가해졌을 때 구조 안전성은 확보되는 것으로 분석되어 비계 기둥마다 브라켓 설치에 제한을 두면 구조 검토 없이 설치 적용될 수 있다고 판단된다.
브라켓과 비계 기둥 설치간격 1:1.5의 경우와 1:2의 경우에서는 조합 응력비가 크게 증가되는 것을 알 수 있다. 또한, 브라켓 설치간격 1:3의 경우에서는 구조 안전성에 문제가 있는 것으로 판단된다. 따라서 브라켓과 비계 기둥 간격이 1:1의 경우로 설치되지 않는 경우에는 브라켓 위에 설치되지 않는 비계 기둥의 부등침하로 인한 안전성의 문제가 발생될 수 있으므로 해석을 통해 구조 안전성을 확보하여야 한다.
브라켓과 비계 기둥 설치간격별 벽 이음을 보강하여 변위, 합성 응력을 비교한 분석결과 설치간격 1:1의 경우를 제외한 나머지 경우에는 벽 이음을 보강한 구간의 부재에서 휨 응력 증가와 허용 조합 응력비를 초과하여 구조 안전성에 문제가 있는 것으로 분석되었다. 따라서 브라켓 비계 설치 전에는 브라켓과 비계 기둥 설치간격 1:1을 준수하는 것이 안전성을 확보할 수 있는 방법으로 판단되나 시공 여건상 브라켓과 비계 기둥의 위치를 일치시킬 수 없는 경우에는 반드시 브라켓의 변형을 고려한 3차원 해석을 통해 브라켓 비계의 안전성을 확보하여야 한다.
브라켓 비계는 일반 바닥지지 비계의 변형된 가시설물로 지금까지도 설치에 대해 뚜렷한 설치기준이 없음에도 현장에서는 많이 사용되고 있다. 또한, 충분한 구조검토가 이루어지지 않고 시공되어 가시설에 대한 사고가 증가하여 공사용 가시설물의 안전성이 주목받고 있으며, 현재 브라켓 자체의 안전내력을 검증하기 위한 실험 및 기준을 제시하는 연구들이 진행되고 있다. 하지만 브라켓 비계에 대한 대부분 연구는 브라켓 및 접속볼트에 국한되어 비계 전체에 미치는 영향에 대한 연구는 많지 않은 실정이다.
본 연구에서는 현재 건설현장에서 설치하여 사용되고 있는 브라켓 비계를 대상으로 3차원 유한요소해석을 실시하여 브라켓의 변형을 고려한 브라켓 비계의 구조 응답특성을 분석하였다. 또한, 기존의 비계 공사에 일반적인 방법인 베이스철물을 이용한 바닥지지 비계와 구조 응답특성과 구조 안전성을 비교하였다.
해석결과, 법적 기준이 구체적으로 명시되어 있지 않은 대상 브라켓 비계에서는 일반 바닥지지 비계 기둥간격을 기준으로 하여 브라켓과 비계 기둥의 설치간격 비율이 1:1인 경우 적용하중이 가해졌을 때 구조 안전성은 확보되는 것으로 분석되어 비계 기둥마다 브라켓 설치에 제한을 두면 구조 검토 없이 설치 적용될 수 있다고 판단된다.
브라켓과 비계 기둥 설치간격 1:1.5의 경우와 1:2의 경우에서는 조합 응력비가 크게 증가되는 것을 알 수 있다. 또한, 브라켓 설치간격 1:3의 경우에서는 구조 안전성에 문제가 있는 것으로 판단된다. 따라서 브라켓과 비계 기둥 간격이 1:1의 경우로 설치되지 않는 경우에는 브라켓 위에 설치되지 않는 비계 기둥의 부등침하로 인한 안전성의 문제가 발생될 수 있으므로 해석을 통해 구조 안전성을 확보하여야 한다.
브라켓과 비계 기둥 설치간격별 벽 이음을 보강하여 변위, 합성 응력을 비교한 분석결과 설치간격 1:1의 경우를 제외한 나머지 경우에는 벽 이음을 보강한 구간의 부재에서 휨 응력 증가와 허용 조합 응력비를 초과하여 구조 안전성에 문제가 있는 것으로 분석되었다. 따라서 브라켓 비계 설치 전에는 브라켓과 비계 기둥 설치간격 1:1을 준수하는 것이 안전성을 확보할 수 있는 방법으로 판단되나 시공 여건상 브라켓과 비계 기둥의 위치를 일치시킬 수 없는 경우에는 반드시 브라켓의 변형을 고려한 3차원 해석을 통해 브라켓 비계의 안전성을 확보하여야 한다.
A bracket scaffolding system is a temporary facility that a general floor support scaffolding system is transformed. The bracket scaffolding system is used a lot on sites even though there is no clear standards about its installation. In addition, the safety of temporary facilities under constructio...
A bracket scaffolding system is a temporary facility that a general floor support scaffolding system is transformed. The bracket scaffolding system is used a lot on sites even though there is no clear standards about its installation. In addition, the safety of temporary facilities under construction have been taken an interest due to the increment of accidents resulting from the insufficient structural examination. Recently, experimental researches to verify the safety of brackets themselves and studies to propose the standards are being processed actively. However, most studies are limited to brackets and connection bolts and there is little research on the safety of the whole bracket scaffolding system.
This study performed the 3-D finite element analysis for the targeting bracket scaffolding system widely used in present construction sites and investigated the response characteristics of the bracket scaffolding system considering the deformation of brackets. Various cases with installing space between brackets and the vertical member of the scaffolding system are studied. In addition, the results are compared with those of a general floor support scaffolding system. It should be noted that the considered bracket scaffolding system has no legal standards for the space of installation between vertical members and brackets.
The case with 1:1 spacing between brackets and the vertical member of the scaffolding system show that the structural safety is guaranteed. It means that the bracket scaffolding system can be applied without any detail structural analysis if all vertical members are located on the brackets. However, the case with 1:1.5 and 1:2 spacing between brackets and the vertical member shows the remarkably increased combined stress ratios which may not guarantee the structural safety. Most of all, the structural safety of the bracket scaffolding system is not ensured in the case with 1:3 spacing between brackets and the vertical member. Thus, for the case that the location of brackets is not matched with vertical members, the 3-D finite element analysis should be carried out to verify the structural safety of the bracket scaffolding system.
The reinforcing effect using wall joints is analyzed for cases with various installing space. For considered cases, displacements and combined stress are compared. Except the case with 1:1 installing space, all cases exhibit the increased combined stress and the combined stress ratios are over the safety limit.
Therefore, it is thought that the structural safety of the bracket scaffolding system can be guaranteed in case of 1:1 bracket installation space without detail analysis. However, in case that if all vertical members can not be located on the brackets due to the site condition, the structural safety of the bracket scaffolding system can be checked with 3-D analysis which can consider the deformation of brackets.
A bracket scaffolding system is a temporary facility that a general floor support scaffolding system is transformed. The bracket scaffolding system is used a lot on sites even though there is no clear standards about its installation. In addition, the safety of temporary facilities under construction have been taken an interest due to the increment of accidents resulting from the insufficient structural examination. Recently, experimental researches to verify the safety of brackets themselves and studies to propose the standards are being processed actively. However, most studies are limited to brackets and connection bolts and there is little research on the safety of the whole bracket scaffolding system.
This study performed the 3-D finite element analysis for the targeting bracket scaffolding system widely used in present construction sites and investigated the response characteristics of the bracket scaffolding system considering the deformation of brackets. Various cases with installing space between brackets and the vertical member of the scaffolding system are studied. In addition, the results are compared with those of a general floor support scaffolding system. It should be noted that the considered bracket scaffolding system has no legal standards for the space of installation between vertical members and brackets.
The case with 1:1 spacing between brackets and the vertical member of the scaffolding system show that the structural safety is guaranteed. It means that the bracket scaffolding system can be applied without any detail structural analysis if all vertical members are located on the brackets. However, the case with 1:1.5 and 1:2 spacing between brackets and the vertical member shows the remarkably increased combined stress ratios which may not guarantee the structural safety. Most of all, the structural safety of the bracket scaffolding system is not ensured in the case with 1:3 spacing between brackets and the vertical member. Thus, for the case that the location of brackets is not matched with vertical members, the 3-D finite element analysis should be carried out to verify the structural safety of the bracket scaffolding system.
The reinforcing effect using wall joints is analyzed for cases with various installing space. For considered cases, displacements and combined stress are compared. Except the case with 1:1 installing space, all cases exhibit the increased combined stress and the combined stress ratios are over the safety limit.
Therefore, it is thought that the structural safety of the bracket scaffolding system can be guaranteed in case of 1:1 bracket installation space without detail analysis. However, in case that if all vertical members can not be located on the brackets due to the site condition, the structural safety of the bracket scaffolding system can be checked with 3-D analysis which can consider the deformation of brackets.
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