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주요업무: 구조물 설계, 구조도면작성, 설계변경, 구조물 보수.보강 설계, 공사현장 구조 지원설계.컨설팅, 기술사 구조검토, 설계도서 검토, 측량, 인허가 법률검토 및 컨설팅
1. 구조물설계
- 토목구조물은 공공성이 높은 구조물로서 사회, 문화 및 경제 전반에 미치는 파급효과가 매우크며 설계대상도 다양하다. 토목구조물의 설계란 필요로 하는 구조물의 각 요소에 사용되는 재료와 구조물을 이루는 상세부의 치수를 구조상 완전하도록 결정하고, 완성 후 용도에 적합한 집합체로 배치하여, 계획을 실시할 수 있도록 목적물을 만드는 것이다.
- 요구되는 기능을 갖도록 안전성과 경제성이 합리적으로 양립할 수 있는 토목구조물을 설계하기 위해서 충분한 조사와 계획을 세우고, 이것을 토대로 설계를 수행하여야 하며, 설계자는 토목구조물에 사용되는 재료의 역학적특성을 충분히 파악하여야 한다.
구조물 설계의 주요 고려사항
1) 사용성 2) 시공성 3) 경제성 4) 안전성 5) 경관 및 미관 6) 내구성 7) 유지관리성
구조물 설계순서
1) 재료의 선정
2) 재료의 설계강도 결정
3) 하중의 결정
4) 부재단면 가정
5) 부재단면의 설계강도 계산
6) 단면의 결정
7) 구조기능 등에 대한 검토
8) 안정에 대한 검토
9) 설계도의 작성
구조도면작성
- 설계도면은 도로, 철도, 교량, 댐, 항만, 하천, 발전수력, 상하수도, 도시계획, 쓰레기매립장 등에 관한 공공시설이나 구조물을 설치 또는 보수하는데 필요한 도면을 일정규격에 따라 작성하여 시설물 제작 또는 현장시공에 편리하게 이용될 수 있도록 하는 것을 말한다.
- 설계도면은 설계자가 생각하고 있는 계획을 선, 기호 또는 문자를 이용해서 정해진 제도상의 약속에 따라 도면이라는 형식으로 표현한 것이며, 구조물도는 주로 투상법의 제3각법에 의하여 입면도, 평면도, 측면도, 상세도 등으로 표현되며, 필요에 따라 절단면 및 시선의 방향에 따라 표현하기도 한다.
- 일반적으로 설계도에는 설계하중, 설계에 사용한 허용응력, 철근의 재질, 콘크리트의 설계기준강도, 물-시멘트비, 굵은골재최대치수 등을 명기하며, 구조물도는 설계자의 의도한 바가 도면에 충분히 표시되어야 하고, 도면을 사용하는 사람 누가 보아도 쉽게 알아볼 수 있도록 간단 명료하고, 정확하게 표시해야 한다.
2. 설계변경
- 토목환경공사는 인류가 자연의 극심한 눈, 바람, 비, 추위, 더위, 물 등으로부터 피하기 위한 구조물을 만들어 인간의 생명유지에 필요한 물과 공기를 공급하고 인류에게 자연환경을 유용하게 만들어 주는 공사이다. 이것을 분류하면 도로, 항만, 하천, 댐, 교량, 운하, 제방, 비행장, 터널, 관개시설, 철도, 상하수도 등을 건설하고 관리 운영하는 것이다.
- 이렇게 광범위한 토목환경공사는 기본설계와 실시설계의 과정을 거치면서 구체화·치수화 되며, 토목공사현장에서는 고정하중의 증가, 활하중의 증대, 지반 및 자연환경의 변화 등 원인으로 설계시의 가정과 달라지는 경우가 많아 여건변경 및 설계변경이 요구된다.
- 따라서, 구조물을 설계변경하기 위해서는 공사현장 여건변경에 따른 충분한 조사와 계획을 세우고, 이것을 기초로 시공방법과 유지관리 등을 고려한 안전하고, 경제적인 설계가 되도록 해야 한다.
설계변경 사유
1) 설계도서의 하자로 인한 경우
2) 공사현장 여건변경으로 인한 경우
3) 발주기관의 필요에 의한 경우
4) 계약상대자의 신기술·신공법 제안에 의한 경우
3. 설계도서 검토
- 토목분야에서 설계란 설계기술자가 대중이 이용해야 하는 사회기반시설물 중 도로분야, 수리분야, 토질분야, 구조분야, 환경분야 등 토목분야에서 필요로 하는 기본적기능(Function)과 성능(Performance)을 결정하는 총체적 행위로 정의할 수 있다.
- 설계자는 설계전반에서 안전성, 경제성 확보 뿐 만 아니라 미적인 요구조건을 충족할 수 있도록 설계에 충실해야 한다. 특히, 경우에 따라 기능성과 안정성을 강조하는 기술적 가치와 경제적 해석의 가치는 서로 잘 일치하지 않을 수 있으나 두 측면을 고루 충족시킬 수 있는 최적의 설계(Optmum Design)는 설계자가 반드시 추구해야 할 목표이다.
- 그러나, 이러한 설계자의 목표는 공사현장의 구체적이고 디테일한 여건과 결부되어 그 적정성이 확인될 수 있으며, 설계도서의 사용성, 시공성, 경제성, 안정성, 내구성 및 유지관리성 등을 감안한 철저한 시공전 설계도서의 검토가 요구된다.
4. 기술사 구조검토
기술사란 : 해당 기술분야에 관한 고도의 전문지식과 실무경험에 입각한 응용능력을 보유한 자로서 국가기술 자격법의 규정에 의하여 기술사자격을 취득한 자. (기술사법 제2조)
과학기술계의 최고의 자격으로서 학문적으로 박사학위에 상응하는 자격이다.
기술사의 직무란
과학기술에 관한 전문적 응용능력을 필요로 하는 사항(해당기술분야)에 대하여 계획·연구·설계·분석·조사·시험·시공·감리·평가·진단·사업관리·기술판단·기술중재 또는 이에 관한 기술자문과 기술지도 등을 기술사의 직무로 한다. (기술사법 제3조)
- 토목환경에 관한 구조물이나 시설물을 구축하려면 목적을 달성할 수 있을 것인가를 충분히 검토후 방침에 따라 재료, 공정, 공법 등을 결정하고, 외형, 규모 및 구조 등이 가장 이상적이고 합리적인 것이 될 수 있도록 계획하여야 한다.
- 구조분야는 토목의 제반분야 중에서 특히 인간의 생명과 직결될 수 있는 안전성 확보는 물론, 생활 수준의 향상에 따른 사용성도 만족시켜야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 국내시방서 뿐만아니라 국외 관련서적 및 시공사례를 참조하여 현장 실정에 맞는 최적공법 및 단면검토를 실시한다.
구조검토의 주요항목
1) 구조물에 대해 시공전 실시하는 설계사전검토
2) Shop Drawing 검토
3) 시공시 발생되는 제반 문제에 대한 기술검토
5. 공사현장 구조지원설계/컨설팅
- 고도의 건설기술과 공사물량 증가에 따라 보다 안전하고 합리적이며 경제적으로 건설공사를 시공하기 위해 공사현장기술자는 공사계획, 구조물설계 또는 변경, 안전성의 검토 및 시공중 가설물의 검토 등을 처리하여야 한다.
- 공사현장 구조지원설계 및 컨설팅의 주요항목
1) 공사중 발생되는 구조체 하자에 대한 분석 및 보수보강설계
2) 공기단축, 공사비 절감, 합리적 시공을 위한 공법제시
3) 시공여건의 변경에 따른 재설계
4) 가설재, 가설지주, 동바리 및 거푸집 설계
5) 구조물 철거공법 및 철거방안 설계
6) 구조물 여건변경에 따른 기술자문
6.구조물 보수/보강설계
구조물 보수·보강의 정의
- 보수 : 보수는 열화된 구조물(부재)의 성능과 기능을 원상 복구시키거나 사용상 지장이 없는 상태까지 회복시키는 것을 말하며, 부재의 변형과 내하력의 저하를 개선하여 부재의 기능을 개량 수선하는 초치를 말한다.
- 보강 : 보강은 구조물(부재)의 내하력이나 강성 등의 역학적 성질저하를 회복, 향상 또는 강화시키기 위하여 보강재료나 부재를 사용하여 설계당시의 내력이상으로 향상시키는 것을 말한다.
보수·보강공법의 종류
<보수>
1) 균열보수공법
2) 단면복구공법
3) 침투재 도포공법
4) 표면피복공법
5) 외벽복합공법
6) 전기화학적보수공법
7) 전기방식공법
8) 기타 보수공법
<보강>
1) 콘크리트부재의 교환
2) 콘크리트 표면의 증가
3) 부재의 추가
4) 지지점의 추가
5) 보강재의 추가
6) 프리스트레스 도입
7) 기타 보강공법
보수·보강 공법의 선정
구조물의 보수·보강 공사를 실시할 때는 조사 및 진단 결과를 토대로 보수·보강 여부를 판단하고 인정되는 경우에 방침을 결정하여 부재 또는 구조물의 열화 원인과 정도에 맞는 적절한 보수·보강 공법과 재료를 선정해야 한다.
- 지하안전평가/토목설계감리/지질조사.물리탐사 사업분야
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