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문제 정의
- 본 연구에서는 브라켓 처짐으로 인한 브라켓 비계의 거동특성을 분석하기 위해 일반적인 비계인 베이스철물을 이용한 바닥지지 비계와 브라켓에 지지되는 브라켓 비계를 대상으로 유한요소 해석을 실시하였다. 비계기둥과 브라켓의 간격비를 매개변수로 변형특성, 조합응력비를 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
가설 설정
- 회전강성에 의해 연결부는 실제 거동은 힌지보다는 고정단에 가까운 거동을 나타내므로 정확한 거동을 분석하기 위해서는 회전강성을 고려하여야 하나, 국내에 적용되는 클램프의 회전강성에 대해 적용할 수 있는 연구결과는 없다. 또한, 본 연구는 지점침하에 의한 거동 분석을 주 목적으로 함으로 시방서의 설계가정과 달리 비계기둥과 수평재의 연결은 연속으로만 가정하였다. 향후 클램프의 회전강성에 대한 연구를 진행하여 결과를 반영할 필요가 있다.
- 바닥지지 비계의 경계조건으로 기둥 하단의 경계조건은 힌지로 가정하였으며, 브라켓 비계의 기둥 하단은 브라켓 위에 고정된 상태인 연속으로 가정하였다. 또한, 브라켓은 벽체에 고정되므로 벽체와 닿는 브라켓 지점은 고정단으로 가정하였다.
- 따라서 브라켓 비계에서는 브라켓의 변위로 인해 비계 기둥에는 부등침하가 발생하여 부등 침하에 의한 추가적인 부재력이 비계 부재에 발생됨을 예측할 수 있다. 바닥지지 비계에서는 지점부 비계 기둥사이의 수직변위가 발생하지 않으므로 부등침하의 영향이 고려되지 않는다.
- 바닥지지 비계와 브라켓 비계의 기둥 부재에 적용된 수직재와 수직재 연결은 가설공사표준시방서에 따라 연속으로 가정하였으며8), 비계기둥(수직재)과 수평재는 클램프로 연결되는 상태를 고려하였다. 가설공사표준시방서에서는 수직재와 수평재 연결을 힌지로 가정하나, 클램프 연결부는 실제로 회전강성을 가지며 클램프 상태 등 다양한 영향에 의해 회전강성의 차이가 큰 것으로 알려져 있다9).
- 7과 같다. 바닥지지 비계의 경계조건으로 기둥 하단의 경계조건은 힌지로 가정하였으며, 브라켓 비계의 기둥 하단은 브라켓 위에 고정된 상태인 연속으로 가정하였다. 또한, 브라켓은 벽체에 고정되므로 벽체와 닿는 브라켓 지점은 고정단으로 가정하였다.
- 0-R의 경우는 벽 이음이 실시되는 비계기둥의 위치와 브라켓 위치가 일치되는 경우와 일치되지 않는 경우가 혼재하고 있다. 벽 이음 위치의 합리적인 위치를 판단하기 위해 비계기둥과 브라켓 간격이 1:3인 경우를 대상으로 벽 이음이 실시되는 비계기둥이 모두 브라켓 위에 설치되는 것을 가정하여 해석을 실시하였다(BS-3.0-R1). 발생된 최대 조합응력비는 0.
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