동바리(Shoring)는 타설된 콘크리트가 소요강도를 얻을 때까지 거푸집·콘크리트 자중 및 시공하중을 지지하는 가설구조물이다. "가설재"라는 인식으로 구조검토·존치기간 관리가 소홀해지기 쉬워, 콘크리트가 충분히 굳지 않은 상태에서 동바리가 좌굴·붕괴하는 대형 사고로 이어진다. 실제로 고층 골조공사에서 동바리 존치기준을 지키지 않고 무리하게 해체·재설치하다 붕괴한 사례가 반복되어, 기술사 시험에서는 동바리 종류별 특징·구조기준·존치기간·붕괴원인 대책이 핵심 출제 포인트다.
2. 동바리 종류 비교 (그림)
그림 동바리 3유형 비교 — ① 파이프서포트(단일 나사잭, 소규모), ② 시스템동바리(규격 조립식, 대하중·고층고), ③ 필러동바리(무해체 존치 방식, 고층 골조 콘크리트공사)
3. 핵심 기준/원리 (KCS 21 50 05·14 20 12, 산업안전보건기준에 관한 규칙 제332조)
항목
기준·내용
파이프서포트(강관동바리)
원통형 강관에 나사식 잭 결합, 표준 사용길이 약 3.5~4m 내외(제품별 상이), 3본 이상 이어서 사용 금지, 이음 시 4개 이상의 볼트·전용철물 사용
시스템동바리(System Support)
수직재·수평재·가새를 규격화·조립화한 부재, 대하중·고층고 구간에 적용, 최상단 및 5단 이내마다 수평연결재 설치
필러동바리(Filler, 무해체 존치)
상부 콘크리트 타설 후 동바리를 해체·재설치하지 않고 그대로 존치한 채, 슬래브·보 밑면 거푸집 널만 제거하는 방식 — 구조검토 및 책임기술자 승인 필요
고층 건축물 존치 규정
30층 이상 또는 높이 120m 이상 건축물은 콘크리트 타설 시 하부 최소 3개 층에 동바리(필러동바리) 존치
거푸집 존치 압축강도
동바리를 바꾸어 세우지 않는 경우 완화기준 적용 가능하나, 무해체가 아닌 재설치(Reshoring) 시에는 원칙적으로 설계기준강도의 100% 도달 확인
4. 붕괴 원인 — 두문자 「좌·침·이·과·미」
좌굴(장주·이음불량) · 침하(받침 부실) · 이음부 결함(수평연결재 누락) · 과재하(콘크리트 타설 순서 위반·집중타설) · 미양생(존치기간 미준수·강도 확인 없이 조기 해체)
5. 대책/유의
부재 선정: 하중·층고에 맞춰 파이프서포트/시스템동바리/틀동바리 선정, 안전인증(검정)품 사용
조립: 상하부 고정철물 체결, 수평연결재·가새로 좌굴장(Lk) 축소, 이음부 편심 금지
기초: 받침판·깔판 설치, 연약지반은 다짐·보강 후 설치
존치관리: 현장양생 공시체 압축강도 확인 후 해체, 필러동바리(무해체) 적용 시 구조검토·책임기술자 승인
1. 정의파이프서포트는 원통형 강관에 나사식 잭을 결합한 단일 동바리 부재이며, 시스템동바리는 수직재·수평재·가새를 규격화·부품화하여 조립하는 동바리이다.2. 특징 비교파이프서포트는 저렴하고 소규모 현장에 적합하나 장주좌굴에 취약하고 개별 설치로 품질편차가 크다. 시스템동바리는 접합부가 규격화되어 편심이 작고 대하중·고층고에 안전하나 초기 투입비가 높다.3. 적용 유의현장 하중조건·층고·공사규모를 고려해 선정하며, 고하중 구간은 시스템동바리를 우선 검토한다.
용어예상필러동바리(무해체 존치방식)에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의상부 콘크리트 타설 후 하부 동바리를 해체·재설치하지 않고 그대로 존치한 상태에서, 슬래브·보 밑면의 거푸집 널만 제거하는 방식.2. 적용30층 이상 또는 120m 이상 건축물은 콘크리트 타설 시 하부 최소 3개 층에 필러동바리를 존치하도록 한다.3. 유의사항하중 전이 경로에 대한 구조검토와 책임기술자 승인이 필요하며, 임의로 존치 층수를 줄여서는 안 된다.
용어예상동바리 존치기간 결정기준에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의타설된 콘크리트가 자중·시공하중을 스스로 지지할 수 있는 강도에 이를 때까지 동바리를 유지하는 기간.2. 결정기준공사시방서에 별도 규정이 없으면 KCS 14 20 12(콘크리트공사)·KCS 21 50 05(거푸집 및 동바리)의 압축강도·재령 기준에 따르며, 재설치(동바리를 바꾸어 세우는 경우)는 원칙적으로 설계기준강도 100% 확인 후 해체한다.3. 유의사항현장양생 공시체로 실제 강도를 확인하고, 동절기·저온 조건에서는 재령 연장 등 별도 관리가 필요하다.
서술형예상 (기출이력 다수)거푸집 동바리의 붕괴재해 원인과 안전대책에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요동바리는 콘크리트가 소요강도를 확보할 때까지 시공하중을 지지하는 가설구조물로, "가설재"라는 인식 때문에 구조검토·존치관리가 소홀해지기 쉽다. 골조공사 중 동바리 붕괴는 콘크리트 미경화 상태에서의 낙하·매몰재해로 이어져 대형 인명피해를 유발하므로, 부재 선정 - 조립 - 존치관리를 통합한 안전관리가 필요하다.Ⅱ. 동바리의 하중 전달과 구조 개념연직하중(콘크리트 자중+시공하중)은 거푸집 널 → 동바리(수직재) → 받침판 → 하부 슬래브(또는 지반)로 전달된다. 동바리는 세장비가 큰 장주(長柱)이므로 좌굴하중(Pcr=π²EI/Lk²)이 지배적 설계인자이며, 수평연결재·가새는 좌굴장(Lk)을 줄여 안전율을 높이는 역할을 한다.Ⅲ. 붕괴재해 원인 (두문자 좌·침·이·과·미)① 좌굴 : 파이프서포트 3본 이상 이음, 수평연결재 미설치로 좌굴장 증가.② 침하 : 받침판·깔판 미설치, 연약지반 다짐 부족으로 부등침하.③ 이음부 결함 : 전용철물 미사용, 볼트 체결 불량으로 접합 강성 저하.④ 과재하 : 콘크리트 편심·집중 타설, 타설 순서 위반, 과도한 시공하중(장비·자재 적치).⑤ 존치기간 미준수 : 압축강도 확인 없이 조기 해체·재설치(Reshoring), 필러동바리 임의 축소.Ⅳ. 안전대책① 부재 선정 : 하중·층고에 맞는 동바리(파이프서포트/시스템동바리) 선정, 안전인증품 사용.② 조립 : 상하부 고정, 수평연결재·가새로 좌굴장 축소, 이음부 전용철물 체결.③ 기초 : 받침판·깔판 설치, 연약지반 다짐·보강.④ 타설관리 : 대칭·분산 타설, 타설속도·순서 준수, 편심하중 방지.⑤ 존치관리 : 공시체 압축강도 확인 후 해체, 고층 건축물은 하부 3개 층 필러동바리(무해체) 존치.⑥ 점검·구조검토 : 조립 완료 후 검측, 재설치·필러동바리 적용 시 책임기술자 구조검토·승인.
동바리는 세장비 λ=Lk/r이 클수록 좌굴에 취약하며, 수평연결재·가새 설치로 Lk를 줄이는 것이 구조적 핵심이다. 콘크리트 강도는 재령에 따라 발현되므로(초기 재령일수록 강도 낮음), 존치기간은 "형상 유지"가 아닌 "구조체 자립"을 기준으로 판단해야 한다.
고층 골조공사에서 하부 동바리 존치층수를 임의로 줄이거나 콘크리트 강도 확인 없이 조기 해체·타설을 진행하다 동바리가 좌굴하며 상부 슬래브가 연쇄 붕괴한 사고가 반복 발생하였다. 공통 원인은 "존치기준 미준수 + 구조검토 없는 임의 시공"이다.
Ⅴ. 맺음말동바리 붕괴는 구조·시공·관리 결함이 복합되어 발생하므로, 존치기간·압축강도 관리를 공정표와 연동하고 필러동바리 등 무해체 방식 적용 시 반드시 구조검토와 책임기술자 승인을 거치는 관리체계가 정착되어야 한다.
Ⅰ. 개요고층 건축물은 상부층 콘크리트 타설이 반복되는 동안 하부층 콘크리트가 완전 강도에 도달하지 못한 상태로 하중을 지지해야 하므로, 동바리를 재설치(Reshoring)할지 무해체(필러동바리)로 존치할지를 공정계획 단계에서 결정해야 한다.Ⅱ. 재설치(Reshoring) 방식거푸집 널과 동바리를 모두 해체한 후, 별도의 재설치용 동바리를 다시 세워 하부층 하중을 지지하는 방식이다. 거푸집 전용률은 높으나 해체·재설치 과정에서 순간적으로 무지보 상태가 발생할 수 있어 하중 검토가 중요하다.Ⅲ. 무해체(필러동바리) 방식거푸집 널만 제거하고 동바리는 그대로 존치하는 방식으로, 무지보 상태가 발생하지 않아 안전성이 높다. 다만 동바리·자재 회전율이 낮아 자재 물량이 많이 소요되고, 하부 최소 3개 층(30층/120m 이상 기준) 존치가 필요하다.Ⅳ. 시공계획 시 고려사항① 하중전이 검토 : 타설층 수·재령별 콘크리트 강도발현을 반영한 구조계산 ② 존치층수 산정 : 시공하중·콘크리트 자중을 고려한 최소 존치 층수 결정 ③ 자재 물량계획 : 무해체 방식은 존치기간 중 회전 불가 물량을 별도 확보 ④ 공정 연동 : 타설-양생-거푸집 해체-동바리 존치/재설치 사이클을 공정표에 반영 ⑤ 책임기술자 승인 : 방식 선정 및 존치층수 결정에 대한 구조검토서 작성·승인 ⑥ 계측관리 : 하부층 처짐·균열 계측으로 하중전이 이상 여부 확인.
재설치 과정에서 순간적으로 동바리가 없는 층이 발생한 상태로 상부 타설을 진행하다 하중을 견디지 못해 슬래브가 처짐·붕괴한 사례가 있어, 재설치 방식 채택 시에는 무지보 구간의 하중 검토가 특히 중요함을 보여준다.
Ⅴ. 맺음말두 방식 모두 구조적 안전이 최우선이므로, 공사 규모·자재 회전율·공기를 종합 고려하여 방식을 선정하고, 어떤 경우든 책임기술자의 구조검토와 승인 절차를 생략해서는 안 된다.
📚 출처·근거
KCS 21 50 05
KCS 14 20 12
산업안전보건기준에 관한 규칙
KCS 21(가설공사)
※ 위 기준 바탕 학습용 재구성, 세부 수치·조항은 최신 개정본 확인. 예상문제 출처는 "예상", 실제 기출은 별도 「실제 기출」 섹션.