본 논문에서는 구조설계, 철근배근시공도 작성, 골조 물량 산출, 3D BIM 모델 생성 등 기존에 독립된 업무로 수행되던 골조공사 관련 엔지니어링 업무를 통합 수행하는 골조공사 관리시스템 ConiForm을 개발하여 2차원 CAD로부터 3D 골조모델 생성하고, 3D 모델로부터 철근의 이음/정착/철근길이 등을 반영한 철근배근시공도 및 가공도 작성과 골조물량을 산출하여, 3D BIM 도구와의 연동함으로써 정밀 물량 및 견적을 자동 산출하고 건축모델과 구조모델 간 정보공유 및 통합 BIM 실현 등을 제시하고자한다.
최근 환경문제에 대한 일반인의 관심고조와 함께 3D 기피현상에 따른 철근공, 거푸집공 등의 기능노동자의 부족, 고령화, 외국인노동자 고용 현상과 낮은 노동생산성은 건설업계의 심각한 현안이다. 과거에는 재료비의 비중이 높았으므로 재료의 낭비를 줄이기 위한 합리화가 추진되었다. 그러나 현재는 노무비 비율의 급격한 증대로 인하여 공기단축이나 합리화, 시스템화를 통해서 경쟁에서 생존해 나가고 있다. 건축공사 중 특히 철근 콘크리트공사는 기술의 발전이 느리고, 시공 방법도 과거의 공법을 그대로 유지하고 있는 실정이다. 건축공사비 중 구체공사의 비율은 30% 정도이고, 그 비용 중 인건비가 50% 정도를 차지하고 있기 때문에 철근 콘크리트 공사는 아직도 기술 집약적인 산업이 아닌 노동 집약적 산업으로 간주되는 결과를 초래하고 있다.(중략)
철근콘크리트조 공사의 안전성과 효율성은 동바리-슬래브거푸집의 최적의 운영에 달려있다. 철근콘크리트공사에서의 사고는 주로 가설공사에 과도한 하중이 작용하였거나 동바리를 조기에 철거하기 때문에 발생한다. 콘크리트의 조기압축강도발현이 공사중구조체의 안전에 중요하다. 슬래브-동바리의 상호작용에 관한 연구는 주로 무량슬래브 구조에 대하여 이루어 졌다. 본 연구에서는 전단벽식 철근콘크리트조 아파트에서 슬래브와 동바리에서의 하중분포를 유한요소법을 이용하여 조사하였다.
본 연구는 RC 휨부재에서 동일한 안전율을 갖으면서 경제성을 확보할 수 있는 휨 철근비를 결정하는 방법에 관한 실용적 연구이다. 재료비 및 인건비를 고려하여 공사비 함수를 구성하였고, 최저공사비를 유도하는 경제적 휨 철근비를 결정하는 식을 제안하였다. 제안식을 통해 단철근보의 최적 철근비는 0.65~1.0%를 추천하였다.
한국건설기술연구원(원장 이재명)과 한국조명.전기설비학회(회장 지철근)는 공동으로 종래 사용하여 오던 '건축전기설비공사 표준시방서'를 건설교통부의 지원으로 개정하였습니다. 앞으로 건설시장개방에 대응하기 위하여 건축전기설비공사 부문의 본 시방서가 계속 보완발전되도록 건축전기설비 기술자 제현의 많은 조건이 있으시기 바라오며, 표준시방서의 역할과 구성체계및 개정 내용에 대해서 간단히 소개하고자 합니다.
이번 연구는, 실제 공사 현장에서 적용할 수 있는 프리캐스트 복합화 콘크리트 공법을 선정하였다. 현장에서 프리캐스트 복합화 콘크리트 공법의 실제 공사비와 철근콘크리트 공법에 적용되는 추정 공사비를 비교하였다. 고강도 콘크리트와 프리스트레스트 콘크리트의 사용함으로서, 50%이상의 콘크리트 양을 줄일 수 있었지만, 프리캐스트 콘크리트 복합화공법의 주된 비용인 생산비와 운송비를 포함한 재료비는 큰 차이가 없었다. 그러나 철근콘크리트인 경우, 철근과 거푸집 노무비가 30%를 차지하며 추가비용으로 비계, 가설공사가 큰 비중을 차지하는 철근콘크리트 공법이 프리캐스트 콘크리트 복합화 공법과 비교하여 2배정도의 시공비용이 소요된다. 위의 결과를 분석하면 프리캐스트 복합화 공법이 철근콘크리트 공법의 비용보다 11%의 훌륭한 비용절감 효과가 나타났다.
철근 콘크리트 건물은 반영구적이다. 하지만, 이런 사항은 시공방법에서 항상 언급되지는 않는다. 철근 콘크리트 건물의 내구성은 콘크리트 시공에 크게 의존한다. 따라서, 다음의 관점에서 철근 콘크리트 시공사 다음 사항을 언급할 수 있다. 1) 시멘트 수화작용과 콘크리트 내구성의 관계 2) 부실 공사 및 콘크리트 내구성 3) 콘크리트의 파울링(fouling) 메커니즘과 그 대책
철근콘크리트는 건축공사에서 가장 많이 활용되는 구조형식이다. 철근콘크리트 구조물의 콘크리트 물량은 건설 프로젝트에서 많은 비용과 물량을 차지한다. 콘크리트 물량은 전체 공사비에 큰 영향을 미치므로, 물량 부족과 과잉으로 인해 전체 공사비가 변동되지 않도록 관리하는 것이 중요하다. 일반적으로 콘크리트 물량은 거푸집 내 철근의 부피를 공제하지 않고, 거푸집 내 전체 부피로 계산한다. 이는 거푸집 내 설치되는 철근의 부피를 공제하지 않았기 때문에 정확한 콘크리트 물량이라고 할 수 없다. 실제 건설 현장에서도 정확한 물량을 산출하지 못하여 물량 과잉과 부족으로 인해 자원낭비와 추가비용 등이 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서 콘크리트 물량오차의 원인 중에 하나인 철근 부피 공제가 콘크리트 물량에 미치는 영향을 분석하였다. BIM기반 물량산출을 통해 철근 부피를 공제한 콘크리트 물량의 차이를 비교한 결과, 1~2%의 물량차이는 기존 콘크리트의 자재 할증 1%를 포함하고 있는 것으로 나타났다.
국내 주거의 주종인 아파트의 구조형식은 벽식 철근콘크리트조로 경제성 때문에 대부분 고층으로 지어지고 있다. 철근 콘크리트구조 건물을 구체공사비중 상당부분이 거푸집공사에 투입되고 있다. 구체공사의 공기(工期)는 층당 소요일수로 산정할 수 있는데 공사비 절감 및 공기단축을 통한 시공효율상의 향상을 위해서는 지주시스템의 효율적인 전용(轉用)이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 벽식구조 아파트의 현장조사를 토대로, 현재 사용되고 있는 지주시스템 및 바닥슬래브에 대한 응력해석을 수행하고, 이를 분석하여 공기단축의 가능성을 검토하였다.
철근공사는 거푸집공사와 더불어 건축물의 구조적 안정성과 내구성 및 공기에 가장 큰 영향을 미치고 있는 공사이다. 그러나 국내 철근 콘크리트 공사는 철근현장가공조립을 주로 하고있어 낮은 생산성을 갖고 있는 실정이다. 따라서 본 논문은 생산성 향상을 위해 철근현장가공조립 프로세스를 부가가치 생산성향상을 위한 낭비요소를 분석하였다. 낭비요소 분석은 비가치창출 작업으로 인해 발생하는 요소로 철근현장가공조립의 가치분석을 통해 부가가치를 극대화 하고자 하였다. 그 결과 가치창출작업들이 비가치창출 작업보다 월등히 적다는 것으로 분석되었다. 특히, 본 논문에서 낭비는 불필요한 작업 단계와 인력, 장비, 자재, 시간 등에서 낭비되고 있었다. 또한 흐름생산이 되지 않고, 과잉생산을 하고 있는 것으로 조사되었으며, 가치의 변화가 필요한 것으로 분석되었다. 본 논문에서는 부가가치 생산성 향상을 위해 프로세스 상에 내재되어 있는 낭비요소를 분석하여 부가가치를 창출하는 가치창출 작업을 최대화하고, 비 가치창출작업을 최소화하는데 목적이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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