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철근가스압접

세명건설산업주식회사 철근가스압접의 정보를 소개합니다.

압접표준시방서

1. 일반사항

1.1 적용범위

1.1.1  요약

이 표준은 구조물의 철근으로써 KS D 3504에 규정한 봉강을 사용하여 철근가스압접에 의한 철근의 가스압접 기술 검정을 위한 시험방법 및 판정 기준에 대하여 규정한다. 다만, 가스 압접에 사용하는 철근 콘크리용 봉강은 SD600 이하 및 SD400W, SD500W에 규격은 16mm~51mm 까지 적용 한다. (2014년 8월 01일 개정내용 = 제정자 : 지식경제부 기술표준원)

*한국산업규격의 내진용 철근(SD400S, SD500S, SD600S) 가스압접 적용 가능.  (SS강종 전체가 용접불가 강종으로 변경=철근압접은 가능.)

1.1.2 주요내용

1. 일반사항 2. 작업준비 3. 철근 압접면의 처리 4. 가스 압접의 가압 및 가열 5. 현장 품질 관리 6. 보정

1.2 적용규준

다음 규준은 이 절에 명시되어 있는 범위 내에서 이 절의 일부를 구성하고 있는 것으로 본다.

1.2.1 한국산업표준(KS)

KS D 3504 철근 콘크리트용 봉강

KS B 0554 철근 콘크리트용 봉강의 가스 압접 기술 검정에 대한 시험방법 및 판정기준

KS B 0802 금속 재료 인장시험방법

KS B 0839 철근 콘크리트용 봉강 이형 봉강 가스 압접 기술 검정에 대한 시험방법 및 판정기준

KS B 4601 수동 가스 압접기, 절단기 및 가열기

KS M 1101 산소

KS M 1102 용해아세틸렌

1.3 용어의 정의

1.3.1 가스압접이음

“가스압접이음„ 이라 함은 산소-아세틸렌 불꽃 등을 사용하여 가열하고, 기계적 압력을 가하여 용접한 맞대기 이음을 말한다.

1.3.2 불꽃 : 화구 앞에 형성되는 불꽃의 형태

중성불꽃„은 화구 앞 끝부분에 형성되는 흰색 깃털 모양의 불꽃이 수축하여 불꽃 내부의 흰색 광채를 가진 부분(흰 심)과 일치하였을 때의 불꽃.  

“환원불꽃„은 중성불꽃보다 연료가스 과잉상태의 불꽃으로 탄화불꽃 이라고도 함.

“산화불꽃„은 중성불꽃보다 산소과잉 상태의 불꽃.

1.3.3 압접 면의 엇갈림

압접 돌출부의 단부에서의 압접 면의 끝부분까지의 거리.

1.3.4 편심량

압접 된 철근 상호의 압접부에 있어서 축 방향 엇갈림의 양을 말함.

1.3.5 불대

산소 및 아세틸렌 용기에서 각각 보내진 가스를 혼합할 때까지의 부분.

1.3.6 화구

산소 및 아세틸렌 혼합가스를 뿜어내어 불꽃을 형성하는 노즐.

1.4 제출물

1.4.1 제품자료 : 가스압접 장치

1.4.2 시공상세도면 : 가스압접이음 위치도

1.4.3 품질관리 1. 시험시공계획서 2. 현장 품질관리 시험

1.5 품질보증

1.5.1 가스 압접공 자격

가스 압접 공은 작업대상과 압접 작업에 관한 자격증 취득자나 충분한 숙지 ∙ 숙련된 기량을 보유하고 유사한 공사의 시공경력이 3년 이상인 자로서, 시공경력을 증명하는 서류를 제출하여야 한다.

1.5.2 압적 작업

압접 작업 시 산업안전보건법, 고압가스 안전관리법, 그 외 관련 법규를 따라야 한다.

1.5.3 시험시공

가. 수급 인은 가스압접에 앞서 사용할 가스 압접 장치와 장치의 설정조건이 적정한지 확인하기 위하여 다음 각 호의 내용을 포함한 시험시공계획서를 제출하고 감독자의 입회 하에 시험시공을 실시 하여야 한다. 

1) 시험시공의 위치 및 시기 

2) 시험시공의 규모와 방법

3) 시험 항목 및 그 빈도

나. 수급 인은 시험시공 결과에 대하여 감독자의 승인을 받아야 한다.

1.6 보관, 취급

1.6.1 보관

가. 한냉기 에는 산소, 아세틸렌 용기 및 압력 조정기의 보온 방법에 주의해야 한다.

나. 고온시 에는 산소, 아세틸렌 용기를 직사광선으로부터 보호하도록 한다.

1.6.2 취급

산소 및 아세틸렌의 취급에 있어서는 특히 다음 각 호의 사항에 주의해야 한다.

가. 산소에는 기름을 절대로 접속시키지 않는다.

나. 산소의 작업 압력은 0.69MPa 이하로 유지하여야 한다.

다. 아세틸렌 용기 부근에는 화기사용을 금한다.

라. 아세틸렌 용기의 접합장치는 충분한 신뢰성이 있는 것을 사용한다.

마. 아세틸렌 작업의 압력은 0.98MPa 이하로 유지하여야 한다.

바. 아세틸렌 용기는 40℃ 이하로 유지하고, 아세톤이 흘러나오는 것을 막기 위하여 아세틸렌 용기는 반드시 세워서 사용한다.

사. 산소용 호스와 아세틸렌용 호스는 혼용해서는 안 된다.

1.7 현장조건

1.7.1 강풍 시에는 원칙으로 작업을 하지 않도록 하나, 칸막이 등을 사용하여 안전한 작 업이 된다고확인되면 감독자의 승인을 받아 작업할 수 있다.

1.7.2 비가 오거나 눈이 올 때는 원칙적으로 작업을 하지 않도록 하나 작업의 안성이 보증되어 압접부의 품질에 지장이 없다고 확인되면 감독자의 승인을 받아 작업할 수 있다.

2. 자재

2.1 압접용 가스

2.1.1 압접에 사용하는 산소는 KSM 1101에 합한 제품이어야 한다.

2.1.2 압접에 사용하는 용해 아세틸렌은 KSM 1102에 합한 제품이어야 한다.

2.2 가스 압접 장치

2.2.1 가열기

가. 불대 본 왼쪽 정렬체의 능력은 화구본체의 능력에 충분히 적응할 수 있어야 한다.

나. 화구는 작업 불꽃의 안성이 좋고 철근지름에 적합하며 충분한 가열능력을 갖춘 제품으로  4구 이상의 화구 선을 가진 것을 원칙으로 한다.

2.2.2 압접기

가. 압접기는 철근을 충분히 잡아줄 수 있고, 취급이 용이한 것으로 철근 축 방향의 압축력 과  철근중심의 조정이 가능한 것이어야 하며, 작업 중에 편심 및 휨이 생기지 않도록 충분한 지지능력을 가지고 있어야 한다.

나. 철근 지지부는 장착 시 철근에 손상을 입히지 않는 형태이어야 한다.

2.2.3 가압기

가압기는 압접 작업 중 필요한 압력을 철근의 축 방향에 줄 수 있는 것으로서 그 가압 능력은 철근 단면에 대하여 29.4MPa (300㎏f/㎠)이상 가할 수 있어야 한다. 

3. 시 공

3.1 일반사항

3.1.1 압접 위치(그림-1)는 현장의 여건과 작업의 효율성, 근로자의 안정성 등을 고려하고, 직선부에 설정 되도록 하며, 부재의 동일단면에 집중시키지 않도록 하여야 한다.

· 압접개소의 적절한 위치는 각 개소마다 중복되지 않게 하며 그 차이는 (수직근:30cm 이상, 수평근:2m이상)이 되도록 한다.

(부득이한 경우에는 담당원의 승인을 받도록 한다.)

3.1.2 철근의 재질 또는 형태의 차이가 심하거나, 철근지름이 7㎜가 넘게 차이가 나는 경우에는 압접을 해서는 안 된다. 다만 그 이상 차이가 나는 규격은 현장 시공 여건상 부득이한 경우에는 담당원의승인을 얻어 진행한다.

3.1.3 가스압접 작업 시 1개소당 철근지름의 1.0∼1.5배의 길이가 축소되므로 가공 시 이를 고려하여 절단하여야 한다.

3.2 작업준비

3.2.1 압접 작업에 사용하는 장치, 기구류는 점검, 정비를 철저히 하고 언제든지 정상 작동될 수 있도록 준비하여야 한다.

3.2.2 안전조치 설치

가. 압접 작업은 항시 안정된 자세로 시공해야 하므로 작업장에는 안전한 가설 발판을 설치해 두어야 한다.

나. 가스 공급 장치, 가열기는 가스 폭발 등의 위험성이 없도록 조치하여야 한다.

다. 압접 작업장에는 융용 금속의 낙하 화재에 대한 방재 설비가 설치되어 있어야 한다.

라. 통풍이 나쁜 곳에서 압접 작업을 할 경우 방출하는 가스에 의하여 폭발, 질식 또는 중독이 일어나지 않도록 적절한 환기장치를 설치하여야 한다.

3.3 철근 압접면의 처리

3.3.1 철근단부의 형태는 휨 부분이 없도록 절단하여야 한다.

3.3.2 철근 압접면에 유지,도료,시멘트 페이스트 등의 불순물이 붙어 있으면 그라인더로 완전히 연삭 제거하고, 압접면의 상태가 깨끗하게 유지되도록 관리하여야 한다.

3.3.3 압접면의 연삭은 압접 작업 당일에 하고 압접 작업 직전에 그 상태를 확인하여야 한다.

3.4 가스 압접의 가압 및 가열

가스 압접의 가압 및 가열(그림-3)은 작업은 다음의 순서 방법으로 한다.

3.4.1 압접 하는 2개의 철근을 압접기 에 의해서 맞댈 때 맞댄 면 사이의 간격은 1~3㎜ 이하 로 하고, 편심 및 휨이 생기지 않는지를 확인하여야 한다.

3.4.2 압접 면의 틈새가 완전히 닫힐 때까지 환원불꽃으로 가열한다. 이때 불꽃의 심이 압접 면에서 벗어나지 않도록 한다.

3.4.3 압접 면의 틈새가 완전히 닫힌 후 철근의 축 방향에 압력을 가하면서 중성불꽃으로 철근의 표면과 중심부의 온도 차가 없어질 때까지 충분히 가열한다. 이때 가열범위는 압접 부를 중심으로 철근지름의 2배 정도 범위로 한다.

3.4.4 별도의 명시가 없는 경우 압접 돌출부(그림-5)의 지름은 철근지름의 1.4배 이상, 압접 돌출부의 길이(그림-6)는 철근지름의 1.2배 이상으로 하고, 그 형태는 완만하고 밑으로 처지지 않도록 한다.압접 부의 철근 중심축 편심량(그림-4)은 철근 지름의 1/5이하이어야 한다.

3.4.5 가열 중에 불꽃이 꺼지는 경우, 압접 부를 잘라내고 재 압접 하여야 한다. 다만, 압접면 의 틈새가 완전히 닫힌 후 가열 불꽃에 이상이 생겼을 경우는 불꽃을 재조정하여 작업을 계속해 나가도 된다.

3.5 현장 품질관리

3.5.1 시험

압접부의 검사는 외관검사와 샘플링 검사로 구분하여 시행하며, 샘플링 검사는 초음파탐상법  또는 인장시험법 에 의한다.

종 별시험종목시험방법시험빈도·횟수판정기준

외관

검사
위치외관 관찰, 필요에 따라 스케일, 버니어 캘리퍼스 등에 의한 측정·전체 개소

가스압접

시험

관리기준

외관검사

샘플링

검사

초음파

탐상검사

KS B 0839

·1검사 로트¹ 마다 20~30개소 발취

· 300개소~1,000개소 기준 1로트 검사

가스압접

시험

관리기준

인장시험KS B 0554

· 1검사 로트¹ 마다 3개소 발취

· 300개소~500개소 기준 1로트 검사

KS D 3504

(철근콘크리트용봉강)에 준한다.

< 표-1 현장 품질관리 시험 >

주¹ ) 검사로트는 원칙적으로 동일 작업반이 동일한 날에 시공한 압접개소의 수량은 300~1000개소 정도를 표준으로 한다.

3.5.2 외관검사 판정기준

가. 압접 돌출부의 지름, 길이, 철근 중심축의 편심량,  압접면의 엇갈림 및 압접부의 휨 이 그림 “4~6을 만족 시켜야 한다.

나. 압접부에 균열, 패임, 늘어짐 등 유해하다고 인정되는 결함이 없어야 한다.

3.5.3 샘플링 검사 판정기준

가. 초음파탐상 법(그림-7)

1) 모든 개소가 합격하여야 한다.

2) 불합격 개소가 1개소 이상인 경우는 추가로  1로트 이상 검사하고 전부 합격하여야 한다. (불량개소 없을 때까지 검사하고, 불량개소의 압접은 수정 해야 한다)

나. 인장시험 법(그림-8)

1) 절단된 곳에 상관없이 모든 시험개소가 KS D 3504 에 충족 되어 야 한다. 철근지름이 다른 경우는 가는 쪽 철근의 규격 값을 만족시킨 경우로 한다.

2) 불합격 개소가 1개소인 경우는 추가로 1로트 3개소 이상의 시험편에 대해 검사를 하여 위의 기준을 만족 시켜야한다.

3.6 보 정

3.6.1 외관검사 결과 불합격된 압접부의 조치

가. 철근 중심축의 편심량이  규정값을 초과했을 때는 압접부를 떼어내고 재 압접한다.

나. 압접 돌출부의 지름 또는 길이가 규정 값에 미치지 못하였을 경우는 재 가열하여 압력을 가해 소정의 압접 돌출부로 만든다.

다. 형태가 심하게 불량하거나 또는 압접부에 유해하다고 인정되는 결함이 생긴 경우는 압접부를 잘라내고 재 압접 한다.

3.6.2 샘플링 검사 결과 불합격된 압접부의 조치

가. 불합격 로트가 발생할 경우 즉시 결함 발생의 원인을 조사하여 필요한 개선조치를 정하여 감독자의 승인을 받은 후 작업을 재개한다.

나. 불합격된 로트의 시험은 수정하여 재시험 한다. 시험 결과가 만족 할 때까지  시험하고, 검측 을 받는다.

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