철근 이음, 용접이음, 가스압접

철근의 기계식이음, 용접이음, 겹칩이음 등 여러 이음방법 중 현장에서 많이 쓰이는 방법중 하나가 가스압접이다. 가스압접이음은 굵은 철근일수록, 이음길이가 길수록 원가적으로 절감할 수 있다.

 

철근 압접이음이란 ? 

 

1.일반조건
1)압접위치는 응력이 작게 작용하는 부위 또는 직선부에 설정되도록 하며 부재의 동일 단면에 집중되지 않도록 하여야 한다.
2)압접부위에서 휨 가공이 되지 않도록 하고 압접한 후의 형태, 크기가 도면과 일치되도록 가공한다.
3)철근의 재질 또는 형태의 차이가 심하거나 철근지름이 7mm 가 넘게 차이가 나는 경우에는 압접을 하지 않는다.
4)가스압접시 1개소당 철근지름의 1～1.5배의 길이가 축소되므로 가공시 이를 고려하여 절단하여야 한다.

 

 

2.시험시공 및 검사
가스압접 착수전 압접기계 및 장치등의 성능, 이상유뮤 등을 확인할 수 있도록 감리자, 공사감독관 입회하에 시험시공을 하여 감리자, 공사감독관의 검사를 받아야한다.

 

3.철근 압접 면의 가공 처리
1)압접면의 연삭은 압접작업 당일에 하여야 하며 압접작업 직전에 그 상태를 확인하여야 한다.
2)압접면의 주위의 철근표면에 유지, 도료, 시멘트 페이스트 등이 부착되어 있으면 와이어브러시 등을 사용하여 깨끗이 제거한 후 압접면을 연삭하여야 한다.
3)압접면은 철근의 축방향과 직각을 유지하여 평탄하게 연삭되어야 하며 압접면에 부착된 유지분, 도료, 시멘트페이스트 등의 불순물은 그라인더로 완전이 연삭 제거하여야 한다.

 

 

4.가스 압접의 가압 및 가열
1)압접하는 2개의 철근을 압접기에 의해서 맞댈 때 막댄 면 사이의 간격은 3mm이하로 하고 편심 및 휨이 생기지 않는지를 확인하여야 한다.
2)압접하는 철근의 축 방향에 철근 단면적당 300kg/㎠(29.4N/㎟) 이상의 가압을하고 압접면의 틈새가 안전히 닫힐 때까지 환원불꽃으로 가열한다. 이때 불꽃의중심이 압접면에서 벗어나지 않도록 하여야 한다.
3)압접면의 틈새가 완전히 닫힌 후 철근의 축방향에 적절한 압력을 가하면서 중성불꽃으로 철근의 표면과 중심부의 온도차가 없어질 때까지 충분히 가열한다. 이때 가열범위는 압접부를 중심으로 철근지름의 2배 정도 범위로 한다.
4)철근 축방향의 최종 가압은 모재 단면적당 300kg/㎠(29.4N/㎟)이상으로 한다.
5)별도의 명시가 없는 경우 압접돌출부의 지름은 철근지름의 1.4배 이상,압접돌출부의 길이는 1.2배 이상으로 하고 그 형태는 완만하고 밑으로 처지지 않도록 한다. 압접부 의 철근 중심축 편심량은 철근지름의 1/5이하이어야 하며 압접돌출부의 단부에서의 압접면의 엇갈림은 철근지름의 1/4이하이어야 한다.
6)압접기의 해체는 철근 가열부분의 흰색이 없어진 뒤에 한다.
7)가열 중에 불꽃이 꺼지는 경우에는 압접부를 잘라내고 재압접 하여야 한다. 다만 압접면의 틈새가 완전히 닫힌 후 가열불꽃에 이상이 생겼을 경우에는 불꽃을재조정하여 작업을 계속 진행할 수 있다.

 

 

5.가스 압접 시의 안전 관리
1)압접 작업 시 산업안전보건법, 고압가스 안전관리법, 그 외 관련법규를 따라야한다.
2)압접작업은 항상 안정된 자세로 시공하여야 하며 작업장에는 안전한 가설발판을설치해 두어야 한다.
3)가스공급장치, 가열기는 가스폭발 등의 위험성이 없도록 하여야 한다.
4)압접작업장에는 용융금속의 낙하 및 화재에 대한 방재설비가 설치되어 있어야한다.
5)통풍이 나쁜 곳에서 압접작업을 할 경우 방출하는 가스에 의하여 폭발, 질식 또는 중독이 일어나지 않도록 적절한 환기장치를 하여야 한다.

 

 

6.현장 품질관리
압접부의 검사는 외관검사 및 샘플링 검사로 구분하여 시행하며 샘플링 검사는 초음파 탐상방법 또는 인장시험방법에 의한다. 검사결과는 당해 시험완료 후 2일 이내에 제출하며 세부검사기준에 다음에 따른다.
1)외관검사
  (1)검사방법 :압접작업 완료 후 전수량에 대하여 육안 및 계측도구로 검사한다.
  (2)판정기준 :압접돌출부의 지름, 길이, 철근중심축의 편심량, 압접면의 엇갈림 및 휨이 “가스압접의 가압 및 가열 규정”에 적합해야 한다.
  (3)압접부에 균열, 패임, 늘어짐 등 유해하다고 인정되는 결함이 없어야 한다.
2)샘플링 검사
  (1)초음파 탐상밥법 (비파괴검사)
    ① 시험방법 :1검사 로트당 20개소 이상에 대하여 KS D 0273에 따라 시험한다. 1검사 로트는 1개조의 작업반이 하루에 시공하는 압접개소를 말한다.
    ② 판정기준 : - 모든 개소가 합격하여야 한다.
     - 불합격 개소가 1개소인 경우에는 추가로 20개소 이상 검사하고 전부 합격하여야 한다.
     - 불합격 개소가 2개소 이상인 경우에는 로트 전체를 불합격으로 한다.
  (2)인장시험법 (파괴검사)
    ①시험방법 :1검사 로트당 3개이상의 검사용 모델공시체를 제작하여 KS D 0244에 따라 시험한다. 다만, 감리자, 공사감독관이 필요하다고 인정하는 경우에는 실제 시공부위에 대하여 시험한다.
    ②판정기준 :KS B 5521(인장시험기) 및 KS B 5541(만능 재료시험기)에 의한 시험기를 사용하고 절단된 곳에 상관없이 모든 시험개소가 철근의 설계기준 항복강도 fy의 125%이상 되어야 하고 최대 인장강도와 KS D 3504의 규격값을 만족시킨 경우 로 한다.
     - 불합격 개소가 1개소인 경우에는 추가로 6개소 이상의 시험편에 대한 검사를 하여 위의 기준을 만족시켜야 한다.
     - 불합격 개소가 2개소 이상인 경우에는 로트 전체를 불합격으로 한다.

 

 

7.보정
1)외관 검사 결과 불합격된 압접부의 조치
  (1)철근중심축의 편심량이 규정값을 초과한 경우에는 압접부를 절단, 제거하고재 압접 하여야 한다.
  (2)압접돌출부의 지름 또는 길이가 규정값에 미치지 못한 경우에는 재가열, 압력을 가하여 소정의 압접돌출부로 만들어야 한다.
  (3)압접부의형태가 불량하거나 또는 압접부에 유해하다고 인정되는 결함이 생긴경우에는 압접부를 절단, 제거하고 재압접 하여야 한다.
  (4)심하게 구부러졌을때는 재가열하여 수정한다.
  (5)압접면의 엇갈림이 규정값을 초과한 경우에는 압접부를 절단, 제거하고 재압접 하여야 한다.
  (6)재가열 또는 압접부를 재압접하여 보정한 경우에는 보정후 외관검사를 실시하여야 한다.
2)샘플링 검사결과 불합격된 압접부의 조치
  (1)불합격 로트가 발생한 경우 : 즉시 작업을 중지하고 결함발생의 원인을 조사하여 필요한 개선방안을 제시하여 감리자, 공사감독관의 승인을 득한 후 작업을 재개한다.
  (2)불합격된 로트의 나머지 전 수량에 대하여는 초음파탐상검사를 실시하고 불량 압접부에 대하여는 압접개소를 절제하여 재압접 하거나 또는 보충근에 의해 보강을 한다.
  (3)압접부를 절단, 제거하고 재압접으로 보정한 경우에는 보정 후 외관검사 및초음파탐상검사를 실시하여야 한다.