Structural Engineering with safety and life first
안전과 생명을 최우선으로 생각하는 구조엔지니어링
안전과 생명을 최우선으로 생각하는 구조엔지니어링
설계부터 시공까지 다양한 전문 컨설턴트들이 의견을 수렴하여 친절하게 답해드립니다
1. 개 요
대상구조물은 준공 후 13년이 경과된 업무시설의 철근콘크리트구조로서 주용도는
실험‧연구이다. 이 실험‧연구실은 사용인원 및 실험기기의 증가 등으로 하중이 증가된
상태이다.
2. 조사 및 결함사항
가. 조사 및 결함사항
1) 전회 정밀안전진단(‘95)시 지적된 균열은 일부 보수를 시행한 상태이나, 금회 현
장조사시 대부분의 부재에서 추가 균열이 발생되어 있는 상태임.
2) 각 층 구조체에 발생된 균열은 공통적으로 스팬 길이 9.3m의 보 부재에 전반적
으로 발생되어 있어 부재내력 및 내구성에 영향을 미치고 있는 상태임.
<사진1> 도면 Y6~7/X7열 2G4A의 단부에 발생된 사선균열 상태
<사진2> 도면 Y6/X7~8열 2G3A의 단부에 발생된 사선균열 상태
<사진3> 도면 Y1~2/X14열 6G3의 단부에 발생된 사선균열 상태
<사진4> 도면 Y2~3/X14열 6G4의 단부에 발생된 사선균열 상태
<그림1> 3층 평면도 및 용도, 주요 기자재 배치현황
※ 주요 기자재 배치현황은 지면관계상 1개층만 수록
나. 구조검토 결과
1) 보 검토
- 부재명 G1,3,4 및 B2,3은 전단내력이 충분하지 않음에도 불구하고 현장조사 결
과 콘크리트의 시공상태가 양질이지 못하고, 전단력을 지지하는 스터럽의 간격
이 설계도면의 간격보다 큰 것으로 나타나, 전단내력이 취약한 것으로 나타나
며, 또한 많은 보에서 전단균열이 산재하고 있음.
- 따라서 대상건축물의 서고부위 중 2G1 및 2B2가 지지(X12~14열/Y5~7열)하
는 부위는 하중을 경감(1/2수준)하여야 하며, 그 외 전층에 걸쳐 1~6G1,3,4
및 1~6B2,3가 지지하는 부위의 단부(복도)에는 중량물(책장 또는 대형 실험기
기)을 적재하지 않아야 할 것으로 사료됨.
2) 기둥 검토
- 부재명 1~6C4는 영향면적에 따른 적재하중의 경감을 최대한 고려한 결과이기
때문에 C4기둥의 부하면적내에는 50㎏f/㎡이상인 이동 난이성 하중(책장 또는
대형 실험기기 등)의 재하는 적재시키지 않도록 하여야 할 것으로 사료됨.
- X3/Y9열, X3/Y4열, X8/Y9열, X8/Y4열의 4C8(4개소), X9/Y1열, X15/Y7열,
X15/Y9열, X8/Y1열 6C8(3개소) 기둥의 경우 안전성 검토시 경감 가능한 제
조건을 적용하여 안전한 것으로 판단되었기 때문에 이들 기둥은 주요감시 대상
부재로 지정하여 정기점검시 수직변위의 확인이 있어야 할 것으로 사료됨.
3) 기초 검토
- 기초의 안전성검토 결과, 안전한 것으로 판단되며, 소요지내력은 20tf/㎡ 이내로
검토되어 전회 실시한 진단시 추정한 허용지내력 30tf/㎡이내로서 큰 문제가 없
을 것으로 사료됨.
4) 슬래브 검토
- 슬래브의 안전성검토 결과, 안전한 것으로 사료되지만, 서고를 지지하는 슬래브
중 일부 부위(X12~X14열/Y5~Y7열)는 S1로서 이들 부위는 서고의 적재하중
을 지지할 수 없기 때문에 적재하중의 경감(1/2 수준)조치가 따라야 함.
3. 결함원인 추정
1) 사용인원 및 실험기기의 증가 등으로 하중의 증가로 추정.
2) 현장조사 결과 스터럽의 간격이 설계도면의 간격보다 큰 것으로 조사되어 전단내력
이 취약한 것으로 추정.
4. 보수․보강안
1) 단기적 균열보수
2) 적재하중의 제한 및 이동 난이성 적재하중의 위치를 제한하여 최소한의 보강으로
유도함.
<그림2> 3층 하중제한 현황 평면도
3) 보강공법에 대한 개념도
<그림3> 보강개념eh
5. 결론 및 건의사항
1) 대상건축물은 구조해석 및 안전성 검토를 실시한 결과, 전체적으로는 안전한 것으로
사료되나, 다음의 구조적인 불안전요소가 내재하고 있음.
ㅇ 구조체에 발생된 균열은 내력 및 내구성 저하에 영향을 미치고 있는 상태로서
2층, 5층, 6층의 전단형 사선균열이 심하게 발생된 보는 보강을 원칙으로 하며,
사용용도상 불가피하게 보강이 불가능 할 경우는 양단부에 적재물이 없어야 함.
ㅇ 지상 2층 서고의 일부 구간(X12~14/Y5~7열)은 현재 서고하중을 1/2로 감소
시켜야 함.
<그림2>에 표 기된 하중제한 부위는 구조체에 과도한 작용하중이 걸리지 않도
록 하여야 함.
ㅇ 감시대상부재와 하중제한 부위는 반드시 정기점검 및 정밀점검시에 주의 관찰
및 조치가 이루어져야 함.
<출처 : 시설안전관리공단>