성능시험 결과

6. 성능시험을 통한 선행안전난간의 안전인증고시 개정(안) 제시

6.4 성능시험 결과

6.4.1 구조 적합성 시험 결과

선행안전난간대의 구조 적합성 평가는 [그림 6-2]와 같이 시스템비계의 수직재에 선 행안전난간대를 체결한 상태에서 삼각형의 개구부에 바깥지름 60cm의 구조적합성 평 가 기준틀의 통과 여부를 확인하였으며, <표 6-6>과 같이 A제품 및 B제품에 대해 각 각 3회 시험결과 모두 기준틀이 통과되지 않아 기준에 적합한 것으로 평가되었다.

(가) 측면 삼각형 개구부 기준틀 통과 시험 (나) 하부 삼각형 개구부 기준틀 통과 시험 [그림 6-2] 선행안전난간대의 구조 적합성 평가

6.4.2 처짐 및 휨시험 결과

선행안전난간대의 수직처짐시험은 시험장치에 시스템비계 수직재의 선행안전난간대 를 체결하여 수평으로 눕혀 상부난간대의 중앙에 30kgf 및 120kgf의 추를 매달아 수 직처짐량을 측정하였다([그림 6-3]참조). 처짐시험 결과 <표 6-7>과 같이 30kgf에서는 A제품(3회 평균)은 18.31mm의 처짐이 발생하였고, B제품(3회 평균)은 15.71mm의 처짐 이 발생되었다. 120kgf의 시험에서는 A제품(3회 평균)이 68.94mm의 처짐이 발생하였 고, B제품(3회 평균)은 65.96mm의 처짐이 발생한 것으로 나타났다.

<표 6-7> 선행안전난간대의 상부난간대 처짐시험 결과 (단위 : mm)

구분 시료1 시료2 시료3 3회 평균

처짐시험(30kgf) A제품 21.16 16.90 16.87 18.31

B제품 16.18 15.70 15.25 15.71

처짐시험(120kgf) A제품 76.51 67.54 62.76 68.94

B제품 66.46 65.68 65.73 65.96

(a) 처짐시험(30kgf의 추 시험) (b) 처짐시험(120kgf의 추 시험) [그림 6-3] 선행안전난간대의 처짐시험

선행안전난간대의 휨시험은 [그림 6-4]와 같이 시험장치에 시스템비계 수직재의 선 행안전난간대를 체결하여 수평으로 눕혀 상부난간대의 중앙에 160kgf의 추를 매달아 파괴 유무를 확인하였다. 휨시험(각 3회) 결과 <표 6-8>과 같이 A제품과 B제품 모두 소성 변형은 발생되었으나, 파괴되지 않았다.

[그림 6-4] 선행안전난간대의 휨시험(160kgf의 추 시험)

<표 6-8> 선행안전난간대의 상부난간대 파괴시험 결과

구분 시료1 시료2 시료3

휨시험(160kgf)

A제품 파괴되지 않음 파괴되지 않음 파괴되지 않음

B제품 파괴되지 않음 파괴되지 않음 파괴되지 않음

6.4.3 가새의 압축시험 결과

교차가새형 선행안전난간대는 안전난간과 가새의 역할을 하기 때문에 가새로서의 성능을 평가하기 위한 시험으로 국내 안전인증기준(고용노동부 고시 제2020-33호)의 틀형 비계용 교차가새의 압축시험 방법을 준용하여 [그림 6-5]와 같이 상부난간대를 미부착(제거)한 상태의 교차가새에 대한 압축시험 방법으로 실시하였으며, 그 결과는

<표 6-9>와 같다. 압축시험 결과 A제품(3회 평균)은 6.204 kN이었으나, B제품(3회 평 균)은 9.413 kN으로 나타나, B제품이 A제품 대비 34.1%(3,209N) 더 높게 나타났다. 이 에 대한 분석을 위해 제원 비교 결과 A제품(φ21.7, 1.9 t)과 B제품(φ21.7, 1.6 t)의 제 원은 유사하나, 가새재 교차부의 압착부 확인결과 압착길이는 A제품이 B제품 보다 90mm 더 길었고, 압착정도는 11.1%(2.4mm) 더 압착된 것으로 파악되어, 압착길이와 압착정도가 극한하중에 영향을 주는 주요 변수로 확인되었다. 결론적으로 압착길이가 짧을수록 압축정도가 낮을수록 가새의 최대압축성능이 증가함을 알 수 있다. 따라서 가새 교차부에서 작업의 간섭이 없는 범위내에서 압착 길이와 압착정도를 최소화(단 면2차모멘트 감소 최소화)하는 것이 구조적 성능 감소를 최소화 할 수 있을 것으로 판단된다.

(가) 시험전 (나) 시험후

[그림 6-5] 상부난간대 미부착 상태의 선행안전난간대 압축시험

<표 6-9> 상부난간대 미부착 상태의 선행안전난간대의 압축시험 결과

(단위 : N, mm)

구분 평균 시료1 시료2 시료3 비고(가새의 규격)

가새압축시험 (상부난간대 미부착 상태)

A제품 6,204 6,237 6,161 6,213 압착전 : φ21.7, 1.9 t 압착후 : 9.5mm, 1.9 t (압착길이 220mm) B제품 9,413 9,091 9,159 9,990 압착전 : φ21.7, 1.6 t

압착후 : 11.9mm, 1.6 t (압착길이 130mm)

6.4.4 소결

안전난간 선행공법의 주요부재인 선행 안전난간대의 성능시험과 선행 안전난간대(상 부난간대 미부착 상태)가 조립된 시스템비계의 구조체 성능시험결과를 정리하면 <표 6-10>과 같다.

<표 6-10> 성능시험 결과표

(단위 : mm, N)

구분 성능기준 시료1 시료2 시료3 평균

구조적합성 평가 A제품 삼각 개구부의 내접원 직경

60cm이하

적합 적합 적합 적합

B제품 적합 적합 적합 적합

처짐량

30kgf의 추 A제품

처짐량 21.16 16.90 16.87 18.31

B제품 16.18 15.70 15.25 15.71

120kgf의 추 A제품

처짐량 76.51 67.54 62.76 68.94

B제품 66.46 65.68 65.73 65.96

휨시험(160kgf의 추)

A제품

파괴유무

적합 적합 적합 적합

B제품 적합 적합 적합 적합

가새압축시험 (상부난간대 미부착 상태)

A제품 극한하중

(최대압축성능)

6,237 6,161 6,213 6,204

B제품 9,091 9,159 9,990 9,413

성능시험 시료로 사용된 선행안전난간대는 국내 제조사에서 제작된 제품으로 구조 적으로 가장 불리한 수평길이 1,829mm로 시험을 실시하였으며, 시험에 사용된 보조재 는 안전인증을 취득한 부재를 사용하였다. 선행안전난간대의 구조 적합성 평가 결과 교차가새의 삼각형 개구부는 내접원의 지름이 60cm 이하로 기준에 모두 적합하였다.

선행안전난간대의 안전난간에 대한 성능 시험 중 30kgf 추의 처짐시험 결과(3회 평균) A제품 18.31mm, B제품 15.71mm로 나타났으며, 120kgf 추의 처짐시험 결과(3회 평균) A제품 68.94mm, B제품 65.96mm로 나타났다. 휨시험(160kgf의 추) 결과(3회 평균) A제 품과 B제품 모두 파괴되지 않아, 안전난간으로서의 성능을 만족하는 것으로 나타났다.

선행안전난간대 가새재만의 수평저항 성능 확인을 위한 가새재 압축시험을 위해 선 행안전난대의 상부난간을 제거한 후 보조재에 조립하여 시스템비계를 가로로 눕혀 압 축력을 가하여 압축시험을 실시하였다. 상부난간대 미부착상태의 최대압축성능은 A제 품 6,204N, B제품 9,413N으로 나타났다. 상부난간대 미부착상태의 교차가새는 틀형 비 계용 교차가새와 구조적 역할이 유사하므로 틀형 비계용 교차가새 압축성능 시험기준 (7,500N)을 준용하는 것이 타당하다. 이 기준 적용 시 상부난간대 미부착 상태의 교차 가새 최대압축성능 기준에 대한 만족 여부 확인결과 A제품은 기준 미달이나, B제품은 기준을 충족하는 것으로 나타났다. 최대압축성능의 차이는 교차가새의 압착된 길이와 압착정도(두께)가 영향을 미친 것으로 분석되었다. 따라서 교차가새는 시공 중 간섭이 되지 않는 범위내에서 압착길이와 압착정도를 최소화하면 구조적 성능 저하를 최소화 할 수 있을 것으로 판단된다.

카. "선행 설치재"란 비계 설치 작업 시 작업자가 상부 작업발판으로 올라가지 않고 하 부 작업발판에서 상부 작업발판 위치의 상부난간대를 미리 설치 할 수 있는 추락방 지용 부재를 말하며, 선행안전난간대라고도 한다.