흙막이 지지 - 버팀대(Strut; 스트러트)

흙막이벽체를 지지하는 방법으로 가장 많이 사용하는 것이 버팀대(Strut)입니다. 스트러트라고도 합니다. 흙막이벽체에 띠장을 대고 버팀대를 설치하여 토압을 지지하는 방식으로 다른 지지방식에 비해 설치가 용이하고 공사기간이 짧기 때문에 많이 사용합니다.

■ 토공사 개요
■ 가설 흙막이공사의 종류

 

 

버팀대 방식의 특징

사진에서 볼 수 있는 것처럼 강재를 연결에서 토압에 지지하는 방식입니다. 스트러트에 사용하는 강재는 다음과 같습니다. 이 재료는 엄지말뚝이나 띠장에도 동일하게 적용됩니다.

 

관련 기준	재료
KS D 3503	SS275
KS D 3515	SM275, SM355
KS F 4603	SHP275(W), SHP355W

■ 강재의 종류

 

KS D 3503 강재 적용은 용접을 하지 않는 부재로 써야만 합니다. 다만, 판 두께 22mm 이하의 가설자재로 사용하는 경우에는 용접 시공시험을 통해 용접구간에 문제가 없음을 확인한 후 사용할 수 있습니다.

 

 

보통 강재는 일정한 길이(10m 내외)로 생산되기 지지해야 공간이 커지면 이음을 해야만 합니다. 이렇게 이음이 많아지면 구조적으로 약해질 뿐 아니라 여러가지 문제를 야기할 수 있습니다.

 

우선 길이가 길어지면 스트러트에 압축응력이 과다해지기 때문에 좌굴현상이 발생할 수 있습니다. 또한 강재는 온도에 따라 늘어나거나 줄어드는데 길이가 길면 신축팽창이 더 크게 발생하게 됩니다. 

 

따라서 스트러트의 길이가 길어지면 좌굴을 방지하기 위해 중간말뚝(Post pile)과 수평보강재를 설치합니다. 일반적으로 스트러트 길이는 통상 50m를 넘지 않는 정도로 사용됩니다.

버팀대 고려사항

버팀대는 흙막이벽체에 가해지는 토압에 저항하기 위해 설치하는 것이지만 구조체 공사에 미치는 영향을 반드시 고려해야만 합니다. 아래 사진을 보시면 스트러트가 복잡하게 설치되어 있기 때문에 지하바닥을 설치하기 위해 자재를 인양하는 것이 불편해 보입니다. 

 

 

스트러트를 설치할 때 고려해야 할 것들이 여러가지가 있겠지만 우선 스트러트를 해체해 갈 때 구조적인 문제가 없는지 잘 검토해야 합니다. 흙파기가 완료된 후에는 기초부터 구조체를 만들어 가는데, 필요에 따라 맨 아래쪽 스트러트를 해체해 가면서 시공을 해야 합니다. 그런데 이렇게 스트러트를 하나씩 해체할 때 충분히 토압을 지지할 수 있는지, 지지할 수 없다면 어떻게 해체해 갈 것인지 결정해야 합니다.

 

 

또 스트러트와 구조체 공사와 간섭이 없는지 잘 검토해야 합니다. 위 그림에서 보면 지하 1층 구조체 슬래브와 두 번째 스트러트 사이가 좁아 공간이 협소해 보입니다. 이렇게 공간이 협소하면 스트러트 아래도 철근을 배근하거나 거푸집 작업을 할 때 작업이 어려워집니다. 따라서 구조체 슬래브와 스트러트 사이에 충분한 공간을 확보할 수 있도록 스트러트 배치를 잘 검토해야 합니다.

 

버팀대 시공 기준

버팀대와 경사고임대 등의 표준시방서 설치기준을 살펴보겠습니다.

• 버팀대와 띠장과의 접합부는 부재축이 일치되고 수평이 유지되도록 설치하며, 수평오차가 ±30 ㎜ 이내
• 배치된 버팀대 부재의 좌굴 검토는 물론 전체구도가 좌굴에 대하여 안정되도록 가새(bracing)를 설치해야 합니다.
• 버팀대 수평가새의 설치간격은
  • 버팀대 설치간격이 2.5 m 이내인 경우: 버팀대 10개 이내마다
  • 버팀대 설치간격이 2.5 m를 초과하는 경우: 버팀대 9개 이내마다
• 버팀대의 길이가 길어서 온도변화의 영향을 받을 우려가 있거나 흙막이의 변위를 조절할 필요가 있는 경우에는, 유압잭 등으로 선행하중을 가한 후 설치하거나 버팀대, 중간말뚝, 가새 등을 일체로 연결한 트러스 구조로 만들어야 합니다.

중간말뚝

• 중간말뚝의 배치는 버팀대의 교차부마다 설치하는 것을 원칙으로 합니다.
• 수평력에 대비하여 가새를 설치해야 합니다.

까치발

• 까치발은 버팀대의 수평간격을 넓게 하거나, 모서리 띠장의 버팀 또는 띠장을 보강할 목적으로 설치합니다.
• 까치발의 각도가 45°를 초과하는 경우에는 유효하지 않은 것으로 봅니다.

 

 

 

■ 가설 흙막이공사의 종류

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