강구조(철골)공사의 진행 과정 - 공장가공

철근콘크리트공사는 현장에서 거푸집, 철근, 콘크리트 타설까지 많은 작업을 해야 합니다. 그러나 강구조공사는 철근콘크리트와는 달리 공장에서 부재를 가공한 후 현장에서는 조립만 하는 과정으로 진행됩니다.

 

위 그림에서 보시는 것처럼 현장에서 조립하기 전까지 완성된 형태로 부재를 반입해야 하기 때문에 공장에서의 작업이 많은 비중을 차지합니다. 현장에서의 조립 일정에 맞출 수 있도록 조기에 가공공장을 선정하고 공장 제작과정을 진행해야 합니다. 

 

 

위 사진에서 볼 수 있는 것처럼 큰보의 경우는 기둥에 모멘트접합으로 연결되는 경우가 많습니다. 공장에서 기둥부재에 큰보의 일부분을 용접하는 식으로 가공이 된 후 현장에 반입이 되어야 합니다. 

 

▶ 강구조(철골) 도면의 이해/ 강구조 계획

 

공장가공

보통 강구조 가공공장의 진행프로세스를 다음과 같이 진행되어 왔습니다. 그런데 지금은 많은 부분이 자동화되어 원척도 작성이나 본뜨기 같은 과정은 하지 않아도 됩니다. 

 

아래 사진은 공장에 반입되 부재를 필요한 길이에 맞추어 절단하는 과정을 보여주고 있습니다. 

 

아래 사진은 조립부재(Built-up) 부재를 제작하기 위하여 강판을 절단하는 과정을 보여줍니다. 

 

이렇게 부재를 절단한 후에는 현장에서의 볼트 접합을 위해 구멍을 뚫어야 하겠죠.

• 펀칭은 부재 두께 13mm 이하, 리벳 지름 9mm 이하일 때 사용합니다. 속도는 빠르나 구멍 주위의 변형, 부재조립에 있어 밀착이 곤란할 수 있습니다.
• 드릴은 부재 두께가 13mm를 초과할 경우 두께 13mm 이하라도 세밀한 가공을 요할 때 사용합니다.
• 가심질(리밍; Reaming)은 구멍위치가 맞지 않을 때 리이머(reamer)로 구멍의 주위를 깍아내어 수정하는 것인데, 접합부 조립 시에는 겹쳐진 판 사이에 생긴 2 mm 이하의 볼트구멍의 어긋남은 리머로써 수정할 수 있습니다. 

 

 

아래 사진은 기둥부재에 보부재의 일부(브라켓)을 용접하여 붙여서 가공한 사진입니다. 모멘트 접합으로 도면에 표기된 경우에는 이런 방식으로 가공을 합니다. 

 

이렇게 완성된 부재에는 녹막이칠을 합니다. 강재의 단점은 상온에서 쉽게 녹이 생긴다는 점입니다. 따라서 녹이 생기지 않도록 녹막이칠을 합니다. 

 

그런데 위 사진에서 보면 고장력볼트로 접합하는 부위에는 녹막이 칠을 하지 않았습니다. 고장력볼트로 접합을 하는 경우 부재사이의 마찰력도 중요한 역할을 하기 때문에 녹막이칠을 하지 않습니다. 녹막이칠을 하면 부재끼리 미끄러지기 때문에 마찰력을 기대할 수 없기 때문이죠.

 

일반적으로 녹막이 칠을 하지 않는 경우는 다음과 같습니다. 

   ①  콘크리트에 매입되는 부분    
   ② 조립에 의하여 맞닿는 면
   ③ 현장 용접하는 부분(용접부에서 50mm 이내)
   ④ 고장력 볼트 마찰 접합부의 마찰면
   ⑤ 밀착 또는 회전시키기 위한 기계 깍기 마무리면(단, 이면은 원칙적으로 그리스(grease)칠을 한다)
   ⑥ 폐쇄형 단면을 한 부재의 밀폐된 면

 

조립부재의 가공

KS규격에 없는 형강을 사용할 경우 공장에서 별도로 가공을 해야만 합니다. 제작과정은 다음과 같습니다. 

 

1. 첫번째로 플랜지와 웨브에 사용할 판을 필요가 길이에 맞추어 절단합니다.

 

2. 개선이 필요한 부위에는 개선을 합니다.

 

3. 플랜지와 웨브를 용접합니다. 

 

4. 완성된 부재입니다. 플랜지의 폭에 비해 웨브가 상당히 높은 것을 볼 수 있습니다. KS 규격에는 없는 제품인 것이죠.

 

 

▶ [분류 전체보기] - 건축시공 목차