구조안전진단:: 서울시 강남구 1종 근린생활시설에 대한 정밀안전진단

정밀안전진단   

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서울시 강남구 1종 근린생활시설에 대한 정밀안전진단

 

업무시설용도 / 정밀안전진단/ 근린생활시설 

 

 

안녕하세요, 엔글링크입니다.

 

엔글링크는 CAE기반 설계검증 전문업체입니다.

건축 구조물의 구조안전성을 평가하기 위한 구조안전진단이나 내진성능평가가 필요하시다면

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오늘은 서울 강남구의 1종 근린생활시설에 대한 정밀안전진단 사례를 소개해드리고자 합니다.

안전진단 대상 건물은 사무실 용도로 사용되는 건물입니다.

 

정밀안전진단은 시설물 안전관리에 관한 특별법을 근거로 실시되었습니다.

세부적으로는 사전조사, 현장조사, 조사결과 검토 및 분석, 구조해석, 구조안전진단 결과 작성의 단계로

정밀안전진단을 진행하였습니다.

 

 

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1. 정밀안전진단의 목적

 

정밀안전진단은 근본적으로 건축물의 현재 상태를 점검하고 필요한 경우에 적절한 조치를 취하여

건축물의 효용성을 증진시키고 공공의 안전을 확보하는데 그 목적이 있습니다.

그러한 목적을 달성하기 위해서 건축물 내외부에서 발생할 수 있는 결함을 조사하고 시험장비를 통해 현재 건물상태를 평가하여

안전성 검토를 위한 데이터를 수집합니다. 수집한 데이터를 바탕으로 구조해석을 실시하여 건축물의 구조안전성을 평가합니다.

 

2. 사전조사

 

사전조사 단계에서는 서류검토와 청문조사를 통해 구조안전성에 영향을 줄 만한 구조변경이나 용도변경이 있었는지 확인합니다. 

이 때, 수집하여 검토하는 서류는 건축물 대장, 설계도서, 구조계산서 등입니다. 

건축물 대장 및 설계도서 등의 서류 검토와 청문조사를 진행한 결과, 안전진단 대상 건물의 구조안전성에 영향을 줄 만한

구조변경이나 용도변경은 없음을 확인하였습니다.

 

3. 현장조사

 

현장조사는 크게 시설물의 1) 외관조사 및 현황조사, 2) 비파괴 장비 조사, 3) 구조체 변위조사로 나누어 진행됩니다.

 

1) 외관조사 및 현황조사

 

외관조사 및 현황조사는 주요 부재규격 실측과 균열 및 시공상태 조사로 이루어집니다.

기존 설계도서에 기초하여 구조 프레임과 주요 구조부재의 단면크기를 측정하고,

측정한 결과를 설계도서와 비교하여 부재 시공이 도면과 일치하도록 시공되었는지 점검합니다.

본 안전진단 대상 건물은 준공된 지 15년 10개월이 경과된 건축물로 철골 철근 콘크리트 구조로 지어졌습니다.

건물의 규모에 따라서, 6개층의 표본층을 선정하고 주요부재의 규격을 조사하였습니다. 

부재규격 조사결과를 설계도면과 비교 검토하였을 때, 부재들은 모두 설계도면과 일치하도록 시공되었음을 확인했습니다.   

 

 

            

 

 

건축물의 균열이나 누수 여부를 조사하여 해당 결함때문에 미관이 손상되었는지 

구조체의 내력이나 콘크리트의 수밀성이 저하되었는지 평가합니다.

대상 건축물에서 조사된 대부분의 균열은 조적벽체의 인방상부와 인방하부에서 발생하였고,

관찰된 다른 균열은 철근콘크리트와 조적벽체 사이의 이질재균열이었습니다.

그 외에도 지하층 슬래브, 보, 벽체에서 균열과 누수흔적을 발견했습니다.

관찰된 균열은 구조적 문제를 일으킬 만한 균열은 아니지만, 건축물의 내구성 향상을 위해서 보수가 필요한 상태로

보수보강안을 제시하였습니다.

 

 

           

 

 

2) 비파괴 장비 조사

 

① 철근 배근 상태조사(철근탐사)

 

주요 구조부재의 철근배근 상태를 조사하여 현재 배근 상태를 추정하고, 철근탐사 결과를 구조해석에 반영하여 구조안전성을 평가하는데 활용합니다.

대상 건물의 주요 구조부재 총 48개소에 대해서 철근탐사를 실시한 결과, 48개소 모두 설계도면과 일치했습니다.

 

 

 

② 콘크리트 압축강도 

 

반발경도시험법과 초음파전달속도시험법을 적용하여 주요 구조부재의 콘크리트 압축강도를 조사했습니다.

반발경도법에 따른 콘크리트 압축강도 조사결과는 25.86MPa이며,

초음파전달속도시험법에 따른 콘크리트 압축강도 조사결과는 27.07MPa로 측정되었습니다.

조합법 평균 콘크리트 압축강도는 32.02MPa로 계산되었으며 이 결과는 설계기준강도 24MPa 이상으로 기준을 만족합니다.

 

 

 

③ 콘크리트 탄산화상태 조사

 

주요 구조부재의 탄산화깊이를 조사하여 진단 대상 건축물의 현재 내구성 상태를 평가합니다.

탄산화깊이 조사는 콘크리트를 파취한 후 시약을 분사하여 탄산화 깊이를 측정하는데 탄산화되지 않은 층은 적색반응을 보입니다.

진단 대상 건축물에 대한 탄산화깊이 조사 결과, 탄산화 깊이는 약 6.38~9.26mm로 조사되었습니다.

콘크리트 탄산화 상태평가 등급은 A등급에 해당합니다.

 

 

 

④ 철근부식도 조사

 

전위차계를 이용하여 지하층 벽체 및 기둥에 대하여 철근부식도를 측정한 결과,

전기저항값이 20.48~25.16으로 부식이 없는 양호한 상태로 조사되었습니다.

 

 

 

⑤ 강재 용접부 시공상태 조사

 

강재 접합부 조사는 외관조사와 비파괴 검사 중 외관조사 방법을 위주로 실시하였고

볼트접합은 TS볼트-너트를 사용하여 볼트접합부 검사인 토크검사는 제외했습니다.

용접 접합부의 결함조사 결과, 슬래그, 융합 불량, 기공, 균열, 언더컷 등의 용합결함이 없어 강재 용접부 시공상태는 양호한 편이라고 판단됩니다.

 

⑥ 강재 부식 등 시공상태 조사

 

강구조물의 부식은 필연적인 문제이지만, 부식의 진행정도는 사용환경, 부재의 종류와 형상 등에 따라 달라집니다.

부식이 단독으로 발생하는 경우 피로균열과 지연파괴를 촉진시키는 계기가 될 수 있습니다.

외관조사 결과, 강재 및 접합부의 부식은 양호한 상태로 조사되었습니다.

하지만, 엘리베이터 기계실과 옥탑저수조 철골부위에서는 부식이 부분적으로 있음을 확인했습니다. 

 

⑦ 철골내화피복 조사

 

표본층(지상층 철골부위)의 주요 철골부재에 대해서 내화피복 두께를 측정한 결과,

지상 5층은 31.83~38.28mm이고, 지상16층은 39.59~47.1mm로 지상18층은 42.54~46.88로 측정되었습니다.

내화성능기능 기준인 3시간 28~32mm이상을 만족하여 양호한 상태로 판단됩니다.

 

 

 

3) 구조체 변위 조사

 

주요 구조부재의 변위 및 변형, 기울기를 조사한 결과, 조사된 수평부재는 모두 L/480이하로 조사되었습니다.

해당 건축물의 경과년수와 시공품질 등을 고려하여 대상 건축물 부재의 변위 및 변형 상태평가등급은 A등급은 해당합니다.

건축물의 외벽모서리의 기울기를 조사한 결과, L/2142이하로 측정되어 기울기에 대한 상태평가등급도 역시 A등급으로 평가됩니다. 

 

 

4. 구조안전성 평가

 

건물의 구조안전성을 수치적으로 평가하기 위해서, 건축물의 사용하중, 마감 상태, 부재의 배치상황 등을 검토하고

구조모델링을 실시하여 주요 구조체의 구조안정성을 평가했습니다.

부재별 안전성 평가는 구조해석을 수행하여, 각 부재의 내력비로 평가했습니다.

구조해석 결과, 검토한 모든 부재에서 소요 내력 이상의 내력을 보유하고 있어 연직하중에 대해서 특별한 보강이 필요하지 않았습니다.  

 

 

      

 

     

 

 

 

 

지난 포스팅에서 내진성능평가 실제 진행한 사례를 보여드린다고 했었는데

구조안전진단 포스팅이라 의아하게 생각하시는 분도 계실 것 같습니다.

해당 건물은 정밀안전진단과 함께 내진성능평가를 함께 진행한 프로젝트로

정밀안전진단 먼저 소개해드렸습니다. 내진성능평가는 다음 포스팅에서 말씀드리려고 합니다.

도움이 되셨기를 바라면서 포스팅을 마무리합니다.

여기까지 읽어주셔서 감사합니다.

구조안전진단이나 내진성능평가에 궁금한 점이 있으시거나 의뢰를 원하시면 언제든 문의주세요!

 

 

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