구조안전진단:: 서울시 강북구 수유동 주상복합아파트 정밀안전진단

구조안전진단   

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서울시 강북구 수유동 주상복합아파트 정밀안전진단

 

공동주택 / 근린생활시설 / 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. 

필요한 서비스가 있으시면 언제든지 연락주세요.

 

  지난 포스팅에서는 신사동 상가 건물의 구조안전진단을 소개해드렸습니다. 

오늘은 거주시설과 편의시설이 함께 존재하는 주상복합아파트에 관한 프로젝트를 소개해드리려고 합니다. 

해당 용역은 정밀안전진단과 내진성능평가를 함께 진행했습니다. 

오늘은 정밀안전진단 결과를 먼저 소개해드리고 다음 포스팅에서는 내진성능평가는 어떻게 진행되었는지 말씀드리겠습니다.

 

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1. 구조안전진단의 목적

 

  구조안전진단은 “시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법[시행 2019.02.15]”에 따라 실시되고 있습니다. 

건축물의 내외부의 결함조사 및 비파괴장비 측정 시험 등을 통해 시설물의 상태를 평가하고 

건축물의 안전성을 평가하기 위한 데이터를 확보하기 위한 목적으로 현장조사를 먼저 진행합니다. 

이렇게 현장조사를  통해 얻어진 자료를 구조해석에 반영하여 안전진단 대상 

건축물의 주요 구조 부재의 상태를 평가하고 구조적인 안전성을 갖췄는지 검토하게 됩니다. 

상태평가와 안전성 평가를 통해 재난 및 재해에 대비하여 시설물의 효용을 증진하고 

공공의 안전을 확보하는 것이 구조안전진단의 궁극적인 목적이라고 할 수 있습니다. 

2. 사전조사

 

  사전조사 단계에서는 건축물 대장, 구조계산서 등 자료수집과 청문 등의 활동을 통해

건물의 구조 안전성에 영향을 미칠 만한 구조변경이나 용도변경 등이 있는지 확인합니다. 

건축물 대장 검토 및 청문 결과, 건물의 구조 안전성에 영향을 줄 만한 용도변경이나 구조변경은 없었습니다. 

 

3. 현장조사 및 비파괴시험

3.1 현황조사

  구조안전진단 대상은 지하 5층, 지상21층 규모의 건축물로 1998년 준공되었습니다.

지하 5층부터 지상 5층까지는 철근콘크리트 구조이며, 지상 6층에서 지상21층까지는 철근콘크리트 벽식구조로

설계되었습니다. 현재는 판매시설, 업무시설, 공동주택의 용도로 사용되고 있습니다. 

3.2 균열 및 결함조사

  각 층의 외관 및 결함조사 결과, 구조부재의 균열 등 경미한 결함이 있는 상태였습니다. 

안전진단 대상 건축물에서 발생한 균열은 지하층 및 복도의 비구조벽체의 균열과 철근콘크리트 기둥과 

조적 벽체 사이에서 발생한 이질재 균열로 관찰되었습니다. 관찰된 균열은 구조적인 문제를 발생시킬 만한 균열은 아니지만, 

건축물의 내구성 향상을 위해서 보수가 필요한 상태입니다. 

또한, 균열 외에도 누수백태, 철근부식, 누수, 파손, 마감박리 등의 여러가지 결함이 관찰되었습니다.   

3.3 부재단면 조사

  건물의 규모에 따라 표본층 6개층을 선정하고 36개소에 대해서 주요 구조부재의 규격조사를 실시하였습니다.

설계도면과 부재규격 조사결과를 비교하여 검토한 결과, 해당 부재들 모두 설계도면과 일치하게

시공되었습니다. 

3.4 콘크리트 압축강도 시험

  콘크리트 압축강도 시험은 콘크리트 품질평가 척도인 압축강도를 평가하기 위한 것으로 

반발경도법(슈미트헴머법)과 초음파전달속도시험법에 따라 조사하였습니다. 

주요구조부재에 대한 콘크리트 압축강도를 측정한 결과, 일부는 설계기준강도에 미치지 못하였으나

평균적으로는 설계기준강도를 충족하였습니다. 

반발경도법에 의한 측정결과는 지하5층에서 지상6층까지 평균 24.28MPa, 지상7층에서 지붕층까지는 

평균 21.44MPa로 조사되었습니다. 초음파전달속도시험법에 의한 측정결과는 지하5층에서 지상6층까지 

평균 24.46MPa, 지상7층에서 지붕층까지는 평균 21.61MPa로 조사되었습니다.

따라서, 콘크리트 압축강도는 설계기준강도 지하5층~지상6층: 24MPa, 지상7층에서 지붕층: 21MPa를 

상회하는 수준으로 설계기준강도를 만족시키고 있습니다. 

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.

주요구조 부재의 일부를 파취하여 탄산화 깊이를 측정하였습니다. 

탄산화 시험 결과, 각 부재의 탄산화 깊이는 7.61~13.32mm로 조사되었고 이를 상태평가등급으로 나타내면 b, c등급에 해당됩니다.

3.6 철근 배근상태 조사

  철근 탐사기를 이용하여 철근의 배근 간격 및 철근 본수를 조사하였습니다. 

표본층의 주요부재 총 51개소에 대하여 철근 배근 상태를 조사한 결과, 전반적으로 설계도면에

준하여 시공되었으며, 피복두께도 적정하게 시공되었음을 확인하였습니다. 

3.7 철근 부식도 조사

  주요 구조부재 콘크리트 내부의 철근의 부식도를 측정하여 평가하기 위해 전위차계를 이용하여

전기저항값을 측정하였습니다. 지하층의 벽체 및 기둥에 대하여 철근 부식도를 조사한 결과,

전기저항값이 16.48~28.85Kohm.cm의 값으로 측정되었습니다. 측정된 값을 통해

콘크리트 내부의 부식 상태는 보통의 상태로 판단할 수 있으며 이후 결함발생시 유지보수를 

통해 건전성을 확보할 수 있는 상태입니다. 

3.8 강재 접합부 시공상태 조사

  강재 접합부 조사는 외관조사 방법을 위주로 하였으며, 볼트 접합은 TS볼트-너트를 사용하여

토크검사는 제외하였습니다. 용접접합부의 결함 조사 결과, 슬래그, 융합불량, 기공, 균열, 언더컷 등의

용접결함이 없는 상태로 강재의 용접접합 시공상태는 양호한 것으로 판단할 수 있습니다.

3.9 강재 부식 등 시공상태 조사

  강재 및 접합부의 부식에 대한 외관 조사 결과, 내화뿜칠이 탈락된 부위 없이 조밀한 상태로

확인되었습니다.   

3.10  철골 내화피복 조사

  지하 5층부터 지상 5층의 철골 중 표본층을 선정하여 주요 철골 부재에 대한 내화피복 두께를 측정하였습니다.

측정된 내화피복 두께는 다음과 같습니다. 지하 4층은 60.42~62.18mm로 측정되었으며, 지하1층은 61.58~63.11mm였으며 

지상 5층은 60.47~60.85mm로 모두 설계도서 기준인 60mm이상을 충족하는 양호한 상태로 조사되었습니다. 

3.11 변위 및 변형 조사

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

 기울기 L/750이내의 값으로 측정되었고 지하층 수직기울기를 조사한 결과, 부동침하 경향도 없었습니다.

기울기에 대한 상태평가 등급은 상태평가등급 a등급에 해당됩니다.

4. 구조안전성 평가 

 

  안전진단 대상 건축물의 구조안전성을 평가하기 위해서 현장조사 및 비파괴 시험 

조사결과를 반영하여 구조해석을 진행하였습니다. 

수직하중에 대한 구조안전성을 검토한 결과, 일부 부재의 보유내력이 약간 부족한 상태로

나타났으나 사용상 지장이 없고 주요 구조부재는 요구내력 이상의 설계내력을 보유하여

구조적 안전성에는 문제가 없습니다. 

  주요 구조부재인 보, 기둥 및 벽체, 슬래브에 대한 안전성 검토 결과, 지하 2층의 보부재 중 일부가

요구내력에 비해 보유내력이 부족하였습니다. 

현장조사 결과, 보 부재에 손상이 처짐이 발견되지 않았고 부족한 보유내력의

양을 고려할 때 사용상 지장이 없는 수준으로 구조안전성을 확보하고 있다고 판단할 수 있습니다.

슬래브와 기둥 및 벽체 모두 요구내력이 보유내력 이내로 구조안전성을 확보하고 있습니다. 

  구조안전진단 대상 건축물에 대한 종합적으로 평가를 내리면 다음과 같습니다. 

경미한 결함이 있으나 양호한 상태로 상태평가는 B등급에 해당하며, 

일부 보 부재의 내력이 부족하여 안전성평가는 C등급에 해당합니다. 

종합평가 결과는 B등급으로 판정됐습니다. 

발생한 결함 대부분이 콘크리트의 재료적 특성, 공용 년수 증가에 의한 건물의 노후화, 이질재 접합부의 성질 차이,

개구부의 응력집중 등 복합적인 요인에 의해서 발생한 것으로 보이며, 주요부재에 발생된 균열 및 누수흔적은

장기간 방치 시에 내구성 저하의 요인이 될 수 있기 때문에 보수보강안에 제시된 공법에 따라

보수공사를 진행하는 것이 건축물의 내구성 향상을 위해서 바람직합니다. 

 

여기까지 읽어주셔서 감사합니다.

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