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1. 개 요
    대상건축물은 준공 후 23년 경과된 철골철근콘크리트 구조물로 사람들의 이용이
    빈번한 집회 및 업무용 건축물임. 이 건축물의 외곽에 위치한 1층 바닥보 및 슬래브를
    지지하고 있는 "L"자형 보와 건물내부의 지상 5층 바닥보 및 슬래브를 지지하고 있는
    “L"자형 보의 돌출부의 내력이 부족하여 구조적인 균열이 발생되어 있으며, 일부 콘크리트
    표면이 박락 되어 있다.

2. 조사 및 결함원인ㆍ현상
    가. 조사사항
        1) 용도변경사항 : 구조에 영향을 줄만한 용도변경은 없음.
        2) 부재실측 : 실측결과 부재의 규격은 설계도면과 일치하거나 상회함.
        3) 균열현황 : 지상1층과 5층의 “L"자형 보의 돌출부에 폭 0.3㎜의 균열이 발생되어
            있으며, 균열위치와 형상은 <그림1>과 같음.
          

                                                     <그림1> 균열발생 위치도
        4) 철근배근상태 : 1층과 5층의 “L"자형보 돌출부의 주 인장철근은 이 보의 전체단
            면상에 배근된 늑근으로 설계되었으며, 이의 시공상태는 <표1>과 같음.

          
                                                   <표1> “L"자형보의 철근시공 상태
        5) 콘크리트 압축강도 : 23년이 경과되었으나 대체로 양호한 상태를 유지하고 있으며
            설계 기준강도인 210㎏f/㎠를 상회한 240㎏f/㎠로 측정됨.
    나. 결함원인
        설계결함 : “L"자형 돌출부분 주인장철근과 전단보강 철근의 단면부족
    다. 발생현상

         “L"자형보 균열

    라. 구조안전성 검토
        1층과 5층의 “L”자형 보에 대하여 극한강도 설계법으로 검토한 결과 “L"자형보의
        돌출부분의 인장 및 전단내력이 부족한 것으로 나타남.

                                                             <표2> “L"자형보 철근소요량

3. 원인추정
    “L"자형 보의 돌출부에 균열이 발생된 주원인은 1층보의 전구간과 5층보의 중앙부는
    돌출부분의 주 인장 철근량이 부족한 설계결함이고, 5층보의 단부는 시공결함으로 추정됨.

                          1층보 상세도 

                                    5층보 상세도

4. 보수․보강안
    1) 1층 바닥보

                                   <그림3> H형강 보강 개념도

    건축물 외곽에 위치한 지상 1층 바닥 구조물 하부는 지하 피트(Pit)로 사용되고 있으며,
    지상 1층 바닥 구조물을 지지하고 있는 “L"자형 보의 밑에는 지하실과 피트의 경계벽
    체가 설치되어 있으므로 균열ㆍ손상된 이 보를 직접 보강하기가 곤란한 실정이다.
    따라서 이 부분에 대한 보강은 1층 바닥 구조물을 별도로 지지할 수 있는 기둥(H형강
    구조물)을 피트 내부에 설치하는 방법이 가장 적절할 것으로 판단된다.

    2) 5층바닥보

                             <그림4> H형강과 브래킷 사용 개념도

    지상 5층의 “L"자형 보에 지지되어 있는 작은 보(H형강)는 <그림3>과 같이 별도의
    H형강으로 구성된 구조물로 지지하는 방법으로 보강하는 것이 바람직하다. 그러나
    보강 구조물을 설치하게 될 4층 이하의 공간은 이용자의 동선이 교차하는 계단 홀
    (Hall)로서 H형강 기둥을 설치할 경우에는 동선 흐름의 불편과 미관상의 문제 그리고
    실의 가용면적이 축소되는 상황이 초래되므로, 천정속에서 브라켓에 의해 인접한 계단
    실의 RC벽체 구조물에 수직하중을 전달시키는 것이 바람직하다.

    3) 균열보수

<그림5> 균열보수 개념도
        “L"자형 보의 돌출부에 발생된 균열 보수는 구조물 보강후 실시하며, 균열 보수방법은
        <그림5>와 같이 폭0.2mm이하의 균열은 표면밀봉처리하고, 폭0.3mm이상의 균열은
        충전공법으로 처리하는 것이 바람직하다. 균열보수시 사용재료는 신축성과 접착력이 뛰어난
        폴리머 복합체가 적합한 것으로 판단된다.

5. 결 론
        소요내력이 부족한 “L"자형 보를 보수ㆍ보강할 경우에는 보강을 먼저 실시하고 보수를
        하여야 보수된 부재의 손상을 방지할 수 있으며, 보강 방법은 가설구조물과 잭(Jack)으로
        상부 구조물을 받치고 보강구조물을 설치하여 상부 구조물을 지지하는 방식으로 진행
        하여야 하고 시공 중에는 부모멘트가 상승하지 않도록 철저한 계측관리가 이루어져야
        한다.

                                     <사진1> L자형보의 균열(Ⅰ)

                                                <사진2> L자형보의 균열(Ⅱ)

<출처:시설안전관리공단>