구조안전진단:: 서울시 강남구 신사동 상가건물 구조안전진단

구조안전진단   

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서울시 강남구 신사동 상가건물 구조안전진단

 

상가건물 / 구조안전진단 / 구조안전진단

 

 

안녕하세요, 엔글링크입니다.

 

엔글링크는 CAE기반의 설계검증 전문업체입니다.

건축 구조물의 구조 안전성을 평가하기 위한 구조안전진단이나 내진성능평가를 원하시면

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그 외에도 구조해석, 유동해석(CFD), 열해석 등 다양한 CAE서비스를 진행하고 있습니다. 

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  지난 포스팅에서는 내진성능평가 사례를 소개해드렸습니다. 오늘은 근래에 완료된 구조안전진단을 보여드리려고 합니다. 

우연하게도 최근에 소개해드리는 구조안전진단이나 내진성능평가 프로젝트가 서울시 강남구에 위치한 건축물일 때가 많습니다. 

오늘 포스팅 역시, 서울시 강남구 신사동에 위치한 지하1층, 지상 6층 규모의 상가 건물(근린생활시설)에 관한 것입니다.

어느 지역에 있는 건축물이든지 구조안전진단이나 내진성능평가가 가능하니 관련 문의가 있으시면 언제든지 연락주세요.

 

 

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1. 구조안전진단의 목적

 

  구조안전진단은 “시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법[시행 2019.02.15]”에 의거하여 실시됩니다. 

육안조사와 비파괴장비 시험을 활용하여 주요 구조 부재의 기능적 상태를 점검하고 사용요건의 변경 여부를 확인합니다. 

건물의 현재 상태를 점검하고 안전성을 평가하여 적절한 보수보강안을 세움으로써 

건물의 구조적 안전성을 확보하고 효용성을 증진시킬 수 있습니다. 

2. 사전조사

 

  사전조사 단계에서는 건축물 대장, 구조계산서 등 건물 관련 자료를 수집하고 검토합니다. 

사전조사 결과, 건물의 구조 안전성에 영향을 줄 만한 용도변경이나 구조변경은 없었으며, 

주변환경이나 다른 사용조건도 변하지 않았습니다. 

다만, 구조도면 및 구조계산서가 존재하지 않아 현장에서 실측한 결과를 도면과 비교하지 못 했습니다.

 

3. 현장조사 및 비파괴시험

3.1 현황조사

  구조안전진단 대상은 지하 1층/ 지상6층 규모의 건축물로 1990년 철근콘크리트 구조로 준공되어 

현재까지 근린생활시설로 사용되고 있습니다.

3.2 균열 및 결함조사

  각 층의 외관 및 결함조사 결과, 대부분의 결함이 비내력 구조체에서 발생했습니다. 

결함을 세부적으로 살펴보면 개구부의 균열, 이질재료의 균열, 건축 수축 균열로 나눌 수 있습니다. 

이러한 결함은 구조적인 결함이 아니므로 사용성과 안전성에는 문제가 없으나 

건물의 외관 향상 및 유지관리를 위해서 향후 지속적인 관리가 필요한 상태입니다. 

따라서 균열에 대해서는 표면처리공법, 마감재시공 등 결함에 적합한 보수보강안을 제시하였습니다.

3.3 부재단면 조사

  설계도서의 부재로 구조부재의 단면크기를 비교할 수 없었습니다. 

지하 1층부터 지상 6층까지 총 63곳에 대해서 구조부재의 단면 크기를 실측하고 이를 구조해석에 반영하였습니다.

3.4 콘크리트 압축강도 시험

  콘크리트 압축강도 시험은 콘크리트 품질평가 척도인 압축강도를 평가하기 위한 것으로 

반발경도법(슈미트헴머법)에 따라 조사하였습니다. 

지하 1층부터 지상 6층까지 총 42곳에 대하여 콘크리트 압축강도를 측정하였으며, 

평균 압축강도는 18.86MPa로 나타났습니다.

이는 건축연도별 설계기준강도인 21MPa보다 더 낮은 수준입니다. 

3.5 탄산화 시험

  탄산화 시험은 페놀프탈레인 1% 용액을 사용하여 탄산화 깊이를 측정하는 것입니다. 

측정하고자 하는 부재에 드릴로 구멍을 뚫고 절단면에 페놀프탈레인 1% 용액을 분사하여 착색되지 않은 부분을 

측장용 현미경으로 측정하거나 공시체 단면을 촬영하여 착색되지 않은 부분의 평균 깊이를 측정합니다.

지상 1층부터 지상 6층까지 총 12곳에 대하여 탄산화 시험을 진행하여 측정한 결과, 

탄산화 깊이가 14.4mm~24.8mm로 조사되어 철근 부식이 진행 중인 것을 확인했습니다. 

콘크리트 성능 저하 등급으로 나타내면 b, c등급에 해당됩니다.

3.6 주요 부재 수직 변위 조사

  자동 레이저레벨을 사용하여 구조물의 수직변위(처짐)을 조사했습니다. 수직변위(처짐)을 조사한 결과, 

L/15800~L/260 범위의 값으로 측정되었습니다. 수직변위 값은 상태평가등급 a,b등급에 해당됩니다.

3.7 철근 배근상태 조사

  철근 탐사기를 이용하여 철근의 배근 간격 및 철근 본수를 조사하였습니다. 

구조도면 및 구조계산서가 존재하지 않아 설계도서와 시공상태를 비교하지 못했으나 

지하 1층부터 지붕층까지 총 58곳에 대하여 철근 배근 상태를 조사했고, 

조사된 부재별 배근 상태를 구조해석에 반영하여 안전성을 평가했습니다.

4. 구조안전성 평가 

 

  안전진단 대상 건축물의 구조안전성을 평가하기 위해서 현장조사 및 비파괴 시험 

조사결과를 반영하여 검토를 수행했습니다. 

구조계산서가 존재하지 않기 때문에 설계기준강도는 건설연도별 재료 기본값을 참조했습니다. 

설계 당시 지진에 대한 고려없이 설계된 것으로 판단되어 현장조사 결과를 토대로 산정된 연직하중과 

풍하중 및 설하중에 대해서 구조해석을 수행했으며 지진하중에 대한 부재별 검토는 별도로 수행했습니다.

  주요 구조부재인 보, 기둥, 슬래브에 대한 안전성 검토 결과, 보와 슬래브의 일부 부재에서 

내력이 부족한 것으로 나타났습니다. 내력이 부족한 곳은 지하 4층 보와 지상 1층의 슬래브로 

내력을 향상시킬 수 있는 보강안을 적용하여 안전성을 검토했습니다. 

지상 4층의 보에 대해서 하부와 측면에 철판보강을 적용하여 보강 후 안전성을 재검토하였고 

지상 1층 슬래브는 탄소섬유 보강을 적용하여 보강 후 안전성을 재검토하였습니다. 

기둥의 경우 내력이 부족한 부분이 있기는 하지만 보강이 필요한 정도는 아닌 것으로 검토되었습니다.

  현재 기준을 적용하여 지진하중에 대한 안전성을 검토한 결과, 부재내력이 부족하여 

내진보강이 필요한 것으로 확인되었습니다. 

내진보강방안은 크게 내력이 부족한 부재에 대한 개별 보강법과 전단벽이나 브레이싱을 추가로 설치하는 

시스템 보강법, 댐퍼와 같은 특수장치를 설치하는 특수공법 세 가지로 나눌 수 있습니다. 

본 건축물은 내력이 부족한 부재가 많아 개별 부재 보강보다는 시스템 보강이나 특수공법으로

보강하는 것이 경제성이나 시공성 측면에서 합리적이라고 판단합니다. 

  구조안전진단 대상 건축물에 대한 종합적으로 평가를 내리면 다음과 같습니다. 

결함은 있으나 구조적 결함이 아니기 때문에 상태평가는 A등급에 해당하며, 

일부 보와 슬래브 부재가 내력이 부족하여 안전성평가는 C등급에 해당합니다. 

종합평가 결과는 C등급으로 판정됐습니다. 

준공된 지 31년 된 건축물이기 때문에 안전을 확보하기 위해서 내력이 부족한 부재는 

즉시 보강이 필요한 상태이며, 건물의 유지관리를 위해서 지속적이고 주의 깊은 관찰이 필요합니다. 

 

여기까지 읽어주셔서 감사합니다.

구조안전진단이나 내진성능평가에 궁금한 점이 있으시거나 의뢰를 원하시면 언제든 문의주세요!

 

 

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