철골공사 계획하기

최근 건축물의 대규모화, 초고층화됨에 따라 철골구조의 수요가 증가하고 있으며 철골공사의 시공 계획은 부재를 가공·조립하는 공장작업과 조립·설치하는 현장 작업으로 분류하여 작성한다. 공사 계획 시 검토사항은 공사 규모, 공사 전반의 전체 공기, 타 공사와의 관련, 자재반입계획, 설치용 장비 계획, 안전 및 공해 대책 등이 함께 검토되어야 한다. 도면, 시방서, 구조계산서 등을 파악하고 또한 전체 공정과의 관련성을 검토할 때 마감과 구조도면과의 일치 여부, 철골 부재와 세부 마감과의 관계, 덕트, 배관 류 관통 구멍의 위치 및 보강 유무 등을 확인하여야 한다. 철골 수량, 운반 관계, 조립계획과 가설공사, 구체공사, 마감 공사 등 후속 공사와의 관련성을 검토하여야 한다.
철공 공사의 공정계획은 상세하게 세우는 것이 무엇보다도 중요하다. 공정계획을 할 때는 기본이 되는 공정을 표준시공 속도로 설정한다. 세우기 공정에 지장이 없도록 공장 제작 공기를 설정한다. 이때 터파기 공정이나 기초공사 등 철골공사가 진행되기 위한 사전 공사 부분의 완료 시점을 검토하여야 한다. 또한 자재의 조달, 시공 상세도의 일정도 함께 공장 제작 공기에 포함하여 고려한다. 기후 영향을 고려하여 기준층 공정을 기본으로 비의 영향을 받는 부분과 보강을 해야 하는 마감 공사 부분 등을 구분한다. 양중을 고려할 때 크레인의 양중능력과 기둥의 중량을 대비하여 기준층 2~3개 층을 1개 절로 구분하여 고려한다. 그리고 작은 보와 큰 보의 부재 수와 중량 등을 고려하여 되도록 양중 회수가 적게 되도록 묶어서 계획을 세우는 것이 좋다.

철골의 가공은 공장 내에서 가능한 완성품에 가깝도록 가공하여 현장에서는 세우기 작업만 가능하도록 계획한다. 가공공장을 선정할 때 제작 능력과 관리능력을 구분하여 판단하여야 하며 공작기계의 보유상태, 제작 경험 등을 확인한다. 기술자 보유 상황과 품질보증에 대한 내용을 파악하여 적절하게 품질을 확보할 수 있는 시스템이 구축되어 있는지를 파악한다. 가공공장과 현장과의 운반 거리를 확인하여야 하며 공장에 적치할 수 있는 장소가 확보되어 있는지도 중요하다.
운반계획 수립 시 고려해야 할 사항은 다음과 같은 것이 있다,
1. 제작 공장과 세우기 현장의 위치
2. 통행 제한이나 일방통행과 같은 교통규제
3. 교량이나 도로의 중량 제한과 육교나 터널 등의 높이 제한
4. 도로 폭이나 지상 지장물, 그리고 도로의 굴곡 등의 도로 사정
5. 수송 제한
현장 작업 계획은 세우기 공정계획, 반입 및 운반계획, 세우기용 장비 계획, 자재 적치장 확보 계획, 가설 비계 설치 계획 등으로 나눌 수 있다. 세우기 공정계획은 건물의 규모·형상·부재 중량 등을 고려하여 세우기 기계와 조립 기계를 선정하고, 타 공정과의 관련성을 고려하여 조립 순서에 따른 작업 계획을 세워야 한다. 반입 및 운반계획은 도로상에서 직접 반입이 쉽고 세우기용 장비로 직접 양중할 수 있도록 하며 비계다리의 이용이 손쉬워야 한다.
세우기용 장비는 건물의 규모 및 형상을 고려하고 철골의 총중량과 크기를 검토하여 다른 공사와의 관련성을 검토하여 계획을 세운다. 조립 기계의 선정은 다음과 같은 사항 등을 고려하여 선정하는 것이 바람직하다.

1. 건물의 규모, 형상, 구조 및 철골 총중량을 고려한다.
2. 철골 한 개 부재의 형상 및 중량을 산정하여 양중 능력을 검토한다.
3. 철골재의 반입, 주변과의 상황을 검토하는 등 입지 조건을 고려한다.
4. 터파기 및 콘크리트 타설 공사와의 관계를 고려한다.
5. 공기나 기계 사용료 등을 고려한다. 
특히 철골 공사에서 양중장비는 공기나 원가 등이 많은 영향을 미치므로 신중하게 선정한다.
철골 공사는 중량물의 취급과 고층화에 의해서 안전사고 발생 시 인명·재산 등의 손실이 크므로 다음 사항을 고려하여 안전하게 계획을 세운다.
1. 조립장의 안전성의 문제
2. 소음·진동 등의 공해 문제
3. 작업자의 안전교육과 안전시설
4. 인접 건물과의 관계 등에 의한 민원 발생의 문제
설계도 및 시방서에 따라 원척공이 철판 또는 검정 칠한 합판 마루 등으로 된 원척도 바닥 위에 각부 상세 및 부재의 길이 등을 원척으로 그린다. 원척도의 작성이 끝나면 담당원의 검사를 받고 본판, 그림쇠 등을 제작한다. 원척도 제작 시 주의할 점은 다음과 같다.
1. 층 높이, 기둥 높이, 기둥 중심 간의 거리, 각층 보의 경간 사이 거리, 보와 바닥 마무리 재의 관계 치수 등을 정확히 한다.
2. 강재의 형성, 치수, 물매, 구부림 정도를 확인한다.
3. 리벳의 피치, 개수, 게이지 라인, 클리어런스를 점검한다.
4. 파이프, 철근 등의 관통 개소, 보 밑 치켜올리기를 확인한다.
5. 자, 그림쇠 등의 공장용과 현장용을 대조 확인한다.
6. 리벳의 사용이 불가한 곳에 볼트를 사용하는 개수를 점검한다.
본뜨기는 얇은 강판으로 원척도에서 본판을 정밀하게 작성하며, 본판은 절단용, 구멍 뚫기용 두 가지로 한다. 본뜨기 상의 주의할 점은 이음판, 베이스 플레이트 등의 본은 원척에 맞추어 자르고, 게이지 라인, 리벳 위치에는 작은 구멍 자리를 만든다. 강재의 절단 길이, 리벳피치 등 평강, 각재의 장척을 쓴다. 원척도에서 따낸 본판 또는 장치는 절단 공장 또는 금긋기에 회송되어 본뜨기에 관한 세밀한 검토를 할 필요가 있다. 각 본판에는 용재의 두께, 장수, 부호, 기타 주의 사항을 기재하여 둔다.
김매김 전에 변형을 바로 잡는데, 기계 구로는 다음과 같다.
1. 강판의 변형 : 플레이트 스트레이닝 롤
2. 형강의 변형 : 프릭션 프레스, 스트레이트닝 머신, 파워 프레스 짐 크로
3. 경미한 단척 : 모루 위에 놓고 해머 치기로 한다.
본판 및 장치를 이용하여 강재 면에 강필로 리벳 구멍 위치, 절단 개소 등을 정확, 명료하게 원척도와 일치되고 가공 및 조립에 지장이 없게 선 긋기를 한다.
절단 및 고강 방법에는 전단, 톱 절단, 가스절단, 휨, 구부리기 및 화조 등이 있으며 절단에 대해서 도면에 특별한 명기가 없으면 부재의 축에 수직으로 자르는 것을 원칙으로 한다. 설계도서에서 메탈터치가 지정된 부분은 페이싱 머신 또는 로터리 플래너 등의 절삭가공기를 이용하여 상호 부재가 밀착하도록 한다. 메탈 터치란 철골조의 기둥을 이어야 하는 데 기둥의 이음은 외력에 의한 축력과 휨 모멘트, 전력이 충분히 전달되어야 하며 응력 집중 현상이 생기지 않도록 기둥 이음 부분이 상하 수직으로 밀착되게 하여 잇는 방법을 말한다.