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강남소방서
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안
(주)한일구조이엔씨
제 출 문
서울특별시 동부푸른도시사업소장 귀하
귀 소로 부터 의뢰 받은 ldquo건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안rdquo 용역 중
【강남소방서】에 대한 용역을 완료하고 보고서를 제출합니다
2012년 4월
(주)한일구조이엔씨
대표이사 이성원(인)
안전진단전문기관등록증
원 본 대 조 필
대상구조물 위치도 및 전경
옥상조경
지붕층 옥상녹화 예정 위치
NOTE
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지붕층 옥상녹화 예정 위치
NOTE
옥상조경
【 옥상녹화 예정 위치(지붕층) 】
【 옥상녹화 예정 위치 전경(지붕층) 】
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
목 차
제 1 장 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1
11 진단의 목적middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2
12 진단대상물 개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2
13 진단의 범위 및 내용middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3
14 진단의 흐름도middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5
15 진단 수행일정middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5
16 진단대상물 주요도면middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6
제 2 장 조사방법 및 평가개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10
21 예비조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11
22 정밀조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11
23 현장조사 장비middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24
제 3 장 현황조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26
31 자료 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27
32 지상5층 지상4층 제원 및 지장물 현황middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28
33 외관조사 결과middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34
34 부재 제원 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37
제 4 장 정밀조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38
41 콘크리트 압축강도 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40
42 콘크리트 탄산화 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 42
43 철근배근상태 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 44
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
제 5 장 변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 47
51 수직변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 48
52 수평변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 51
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 52
61 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 53
62 적용하중middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 55
63 구조해석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 56
64 구조안전성 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 60
65 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 64
제 7 장 종합결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 65
부 록
시험위치도
정밀조사 DATA
구조안전성 검토 DATA
사진첩
일반사항
주요손상 및 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 1 -
제1장 일반사항
11 진단의 목적
12 진단대상물 개요
13 진단의 범위 및 내용
14 진단의 흐름도
15 진단 수행일정
16 진단대상물 주요도면
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 2 -
제 1 장 일반사항
11 진단의 목적
서울특별시에서 주관하고 있는 옥상녹화 사업은 서울특별시에 소재한 건축물의 옥상 녹
화 보급을 활성화하여 도시녹지를 확보하고 쾌적한 도시경관을 창출하기 위함으로 대상 건
축물에 대하여 옥상녹화 사업의 가능 여부를 파악하는 것이 구조안전진단의 목적이다
본 진단 대상 건축물은 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지에 소재한985170강남소방서985171로
기존 지붕층 옥상에 화단조성 등 휴식공간 용도로 사용할 목적으로 현재 대상 건축물에 내
재되어 있는 물리적ㆍ기능적 결함을 발견하고 추후 옥상녹화로 인해 발생하는 추가하중에
대한 건축물의 구조적 안전성을 평가하여 옥상녹화 가능 여부를 판단하며 적절한 옥상녹화
유형(경량형 혼합형 중량형)을 제안하는데 그 목적이 있다
12 진단대상물 개요
[표 11] 진단대상물 개요
지 번
구 분서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
일
반
개
요
시 설 명 강남소방서
주 용 도 소방청사
준 공 2004년 9 월 21일
설
계
개
요
대지면적 -
건축면적 -
연 면 적 481262
규 모 지하1층 지상5층
구
조
개
요
구조형식 철골철근콘크리트조+철골조
구조부재 강도콘크리트 fck = 24MPa
철 근 fy = 400MPa (SD40)
옥
상
개
요
방수형식 도막방수
건축면적 3300
녹화가능면적 3628
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 3 -
13 진단의 범위 및 내용
본 진단은 자료수집 및 검토 현장조사 및 시험(외관조사 정밀조사 변위조사) 구조
안전성 검토 등을 통한 시설물의 현재 상태 파악 보수ㆍ보강 공법 제시 옥상녹화 가능여
부 판단 및 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형)의 제안을 주요 내용으로 하며 본 진단
에 포함된 세부과업범위는 다음과 같다
가 자료수집 및 분석
나 현장조사 및 시험
1) 사용실태 및 부재제원 조사
- 사용하중 상태 및 구조변경 조사
- 옥상현황(옥상내 시설물 지장물 등) 실측
- 부재규격 실측
2) 외관조사(육안검사)
- 콘크리트 균열 누수 박리 박락 층분리 백태 철근노출 등
3) 정밀조사
- 콘크리트 압축강도 조사(반발경도법)
- 콘크리트 탄산화 조사
- 철근배근 및 피복두께 조사
4) 변위조사
- 수평변위 조사
다 구조안전성 검토
라 보수ㆍ보강 공법 제시
마 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형) 제안
바 종합보고서 작성
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 4 -
[표 12] 정밀안전진단 현장조사 내용
조 사 항 목 비 고
외관조사
손상 및 결함상태 균열 누수 박리 박락 철근노출 부식 변형 등
하중 및 구조변경상태 하중증감 구조변경 도면과 일치성 등
정밀조사
콘크리트 압축강도 조사 슈미트해머를 이용한 반발경도법
탄산화시험 페놀프탈레인 용액을 이용한 시험
철근배근탐사 RC-radar를 이용하여 배근상태 및 피복두께 측정
기 타 부재제원조사 버어니어켈리퍼스 줄자 이용 현장 확인
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 5 -
14 진단의 흐름도
현장답사 및 계획수립
설계도서 및 관련자료 검토
현 장 조 사
외 관 조 사 정 밀 조 사 변 위 조 사
콘크리트 상태조사
(균열 누수 박리 박
락 철근노출 부식 등)
주요 구재부재 규격
부동침하 변형조사
주변환경
기타조사
콘크리트 압축강도 조사
- 반발경도법
콘크리트 탄산화 조사
철근배근상태 조사
변위조사
- 수직변위
- 수평변위
옥상현황 실측
부재제원조사
측정결과 종합분석외관조사 분석평가
정밀조사 분석평가
변위조사 분석평가
각종 자료 분석평가
구조안전성 검토
보수ㆍ보강 공법 제시 및
옥상녹화 유형 제안
ㆍ보수보강안 제시
ㆍ옥상녹화 유형 제안
보고서 작성
[그림 11] 정밀안전진단 흐름도
15 진단 수행일정
가 사전조사 및 협의 20120406
나 현장조사 20120416
다 자료분석 및 평가 20120413 ~ 20120418
라 진단보고서 작성 20120419 ~ 20120425
마 중간보고 20120426
바 최종보고서 제출 20120427
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 6 -
16 진단대상물 주요도면
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건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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HG12 HG
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지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
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001
800
1800
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007200
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0072
007
200
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033
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DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 26 -
제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
제 출 문
서울특별시 동부푸른도시사업소장 귀하
귀 소로 부터 의뢰 받은 ldquo건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안rdquo 용역 중
【강남소방서】에 대한 용역을 완료하고 보고서를 제출합니다
2012년 4월
(주)한일구조이엔씨
대표이사 이성원(인)
안전진단전문기관등록증
원 본 대 조 필
대상구조물 위치도 및 전경
옥상조경
지붕층 옥상녹화 예정 위치
NOTE
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
PS
DN
UP
8100
F
E 116
200E
D 1
8100
D
1
PS
UP DN
7200
1a 2
7200
3
7200
4
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61200
5 6
UP
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1
8100
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VOID
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4
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D
C
3900
1
2730
0
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7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
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PS
DN
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5 5a
7200
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8
3600
9
7200
9a 10
지붕층 옥상녹화 예정 위치
NOTE
옥상조경
【 옥상녹화 예정 위치(지붕층) 】
【 옥상녹화 예정 위치 전경(지붕층) 】
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
목 차
제 1 장 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1
11 진단의 목적middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2
12 진단대상물 개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2
13 진단의 범위 및 내용middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3
14 진단의 흐름도middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5
15 진단 수행일정middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5
16 진단대상물 주요도면middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6
제 2 장 조사방법 및 평가개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10
21 예비조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11
22 정밀조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11
23 현장조사 장비middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24
제 3 장 현황조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26
31 자료 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27
32 지상5층 지상4층 제원 및 지장물 현황middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28
33 외관조사 결과middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34
34 부재 제원 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37
제 4 장 정밀조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38
41 콘크리트 압축강도 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40
42 콘크리트 탄산화 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 42
43 철근배근상태 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 44
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
제 5 장 변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 47
51 수직변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 48
52 수평변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 51
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 52
61 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 53
62 적용하중middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 55
63 구조해석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 56
64 구조안전성 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 60
65 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 64
제 7 장 종합결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 65
부 록
시험위치도
정밀조사 DATA
구조안전성 검토 DATA
사진첩
일반사항
주요손상 및 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 1 -
제1장 일반사항
11 진단의 목적
12 진단대상물 개요
13 진단의 범위 및 내용
14 진단의 흐름도
15 진단 수행일정
16 진단대상물 주요도면
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 2 -
제 1 장 일반사항
11 진단의 목적
서울특별시에서 주관하고 있는 옥상녹화 사업은 서울특별시에 소재한 건축물의 옥상 녹
화 보급을 활성화하여 도시녹지를 확보하고 쾌적한 도시경관을 창출하기 위함으로 대상 건
축물에 대하여 옥상녹화 사업의 가능 여부를 파악하는 것이 구조안전진단의 목적이다
본 진단 대상 건축물은 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지에 소재한985170강남소방서985171로
기존 지붕층 옥상에 화단조성 등 휴식공간 용도로 사용할 목적으로 현재 대상 건축물에 내
재되어 있는 물리적ㆍ기능적 결함을 발견하고 추후 옥상녹화로 인해 발생하는 추가하중에
대한 건축물의 구조적 안전성을 평가하여 옥상녹화 가능 여부를 판단하며 적절한 옥상녹화
유형(경량형 혼합형 중량형)을 제안하는데 그 목적이 있다
12 진단대상물 개요
[표 11] 진단대상물 개요
지 번
구 분서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
일
반
개
요
시 설 명 강남소방서
주 용 도 소방청사
준 공 2004년 9 월 21일
설
계
개
요
대지면적 -
건축면적 -
연 면 적 481262
규 모 지하1층 지상5층
구
조
개
요
구조형식 철골철근콘크리트조+철골조
구조부재 강도콘크리트 fck = 24MPa
철 근 fy = 400MPa (SD40)
옥
상
개
요
방수형식 도막방수
건축면적 3300
녹화가능면적 3628
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 3 -
13 진단의 범위 및 내용
본 진단은 자료수집 및 검토 현장조사 및 시험(외관조사 정밀조사 변위조사) 구조
안전성 검토 등을 통한 시설물의 현재 상태 파악 보수ㆍ보강 공법 제시 옥상녹화 가능여
부 판단 및 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형)의 제안을 주요 내용으로 하며 본 진단
에 포함된 세부과업범위는 다음과 같다
가 자료수집 및 분석
나 현장조사 및 시험
1) 사용실태 및 부재제원 조사
- 사용하중 상태 및 구조변경 조사
- 옥상현황(옥상내 시설물 지장물 등) 실측
- 부재규격 실측
2) 외관조사(육안검사)
- 콘크리트 균열 누수 박리 박락 층분리 백태 철근노출 등
3) 정밀조사
- 콘크리트 압축강도 조사(반발경도법)
- 콘크리트 탄산화 조사
- 철근배근 및 피복두께 조사
4) 변위조사
- 수평변위 조사
다 구조안전성 검토
라 보수ㆍ보강 공법 제시
마 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형) 제안
바 종합보고서 작성
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 4 -
[표 12] 정밀안전진단 현장조사 내용
조 사 항 목 비 고
외관조사
손상 및 결함상태 균열 누수 박리 박락 철근노출 부식 변형 등
하중 및 구조변경상태 하중증감 구조변경 도면과 일치성 등
정밀조사
콘크리트 압축강도 조사 슈미트해머를 이용한 반발경도법
탄산화시험 페놀프탈레인 용액을 이용한 시험
철근배근탐사 RC-radar를 이용하여 배근상태 및 피복두께 측정
기 타 부재제원조사 버어니어켈리퍼스 줄자 이용 현장 확인
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 5 -
14 진단의 흐름도
현장답사 및 계획수립
설계도서 및 관련자료 검토
현 장 조 사
외 관 조 사 정 밀 조 사 변 위 조 사
콘크리트 상태조사
(균열 누수 박리 박
락 철근노출 부식 등)
주요 구재부재 규격
부동침하 변형조사
주변환경
기타조사
콘크리트 압축강도 조사
- 반발경도법
콘크리트 탄산화 조사
철근배근상태 조사
변위조사
- 수직변위
- 수평변위
옥상현황 실측
부재제원조사
측정결과 종합분석외관조사 분석평가
정밀조사 분석평가
변위조사 분석평가
각종 자료 분석평가
구조안전성 검토
보수ㆍ보강 공법 제시 및
옥상녹화 유형 제안
ㆍ보수보강안 제시
ㆍ옥상녹화 유형 제안
보고서 작성
[그림 11] 정밀안전진단 흐름도
15 진단 수행일정
가 사전조사 및 협의 20120406
나 현장조사 20120416
다 자료분석 및 평가 20120413 ~ 20120418
라 진단보고서 작성 20120419 ~ 20120425
마 중간보고 20120426
바 최종보고서 제출 20120427
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 6 -
16 진단대상물 주요도면
PSDNUP
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0
9
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1지
상5층
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지상5층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 7 -
4
DDC
3900
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B
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1
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4층 건
축평면
도
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VOI
D
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지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
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003
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003
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54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
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면도
ED
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C
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HGHG210
HG
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1HB
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1
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1
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HB3
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HB3
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3 1HG
HB
1 1HG
HB3
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HB1
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HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
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HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 12 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
안전진단전문기관등록증
원 본 대 조 필
대상구조물 위치도 및 전경
옥상조경
지붕층 옥상녹화 예정 위치
NOTE
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
PS
DN
UP
8100
F
E 116
200E
D 1
8100
D
1
PS
UP DN
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
2730
0
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
지붕층 옥상녹화 예정 위치
NOTE
옥상조경
【 옥상녹화 예정 위치(지붕층) 】
【 옥상녹화 예정 위치 전경(지붕층) 】
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
목 차
제 1 장 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1
11 진단의 목적middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2
12 진단대상물 개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2
13 진단의 범위 및 내용middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3
14 진단의 흐름도middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5
15 진단 수행일정middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5
16 진단대상물 주요도면middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6
제 2 장 조사방법 및 평가개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10
21 예비조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11
22 정밀조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11
23 현장조사 장비middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24
제 3 장 현황조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26
31 자료 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27
32 지상5층 지상4층 제원 및 지장물 현황middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28
33 외관조사 결과middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34
34 부재 제원 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37
제 4 장 정밀조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38
41 콘크리트 압축강도 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40
42 콘크리트 탄산화 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 42
43 철근배근상태 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 44
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
제 5 장 변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 47
51 수직변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 48
52 수평변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 51
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 52
61 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 53
62 적용하중middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 55
63 구조해석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 56
64 구조안전성 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 60
65 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 64
제 7 장 종합결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 65
부 록
시험위치도
정밀조사 DATA
구조안전성 검토 DATA
사진첩
일반사항
주요손상 및 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 1 -
제1장 일반사항
11 진단의 목적
12 진단대상물 개요
13 진단의 범위 및 내용
14 진단의 흐름도
15 진단 수행일정
16 진단대상물 주요도면
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 2 -
제 1 장 일반사항
11 진단의 목적
서울특별시에서 주관하고 있는 옥상녹화 사업은 서울특별시에 소재한 건축물의 옥상 녹
화 보급을 활성화하여 도시녹지를 확보하고 쾌적한 도시경관을 창출하기 위함으로 대상 건
축물에 대하여 옥상녹화 사업의 가능 여부를 파악하는 것이 구조안전진단의 목적이다
본 진단 대상 건축물은 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지에 소재한985170강남소방서985171로
기존 지붕층 옥상에 화단조성 등 휴식공간 용도로 사용할 목적으로 현재 대상 건축물에 내
재되어 있는 물리적ㆍ기능적 결함을 발견하고 추후 옥상녹화로 인해 발생하는 추가하중에
대한 건축물의 구조적 안전성을 평가하여 옥상녹화 가능 여부를 판단하며 적절한 옥상녹화
유형(경량형 혼합형 중량형)을 제안하는데 그 목적이 있다
12 진단대상물 개요
[표 11] 진단대상물 개요
지 번
구 분서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
일
반
개
요
시 설 명 강남소방서
주 용 도 소방청사
준 공 2004년 9 월 21일
설
계
개
요
대지면적 -
건축면적 -
연 면 적 481262
규 모 지하1층 지상5층
구
조
개
요
구조형식 철골철근콘크리트조+철골조
구조부재 강도콘크리트 fck = 24MPa
철 근 fy = 400MPa (SD40)
옥
상
개
요
방수형식 도막방수
건축면적 3300
녹화가능면적 3628
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 3 -
13 진단의 범위 및 내용
본 진단은 자료수집 및 검토 현장조사 및 시험(외관조사 정밀조사 변위조사) 구조
안전성 검토 등을 통한 시설물의 현재 상태 파악 보수ㆍ보강 공법 제시 옥상녹화 가능여
부 판단 및 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형)의 제안을 주요 내용으로 하며 본 진단
에 포함된 세부과업범위는 다음과 같다
가 자료수집 및 분석
나 현장조사 및 시험
1) 사용실태 및 부재제원 조사
- 사용하중 상태 및 구조변경 조사
- 옥상현황(옥상내 시설물 지장물 등) 실측
- 부재규격 실측
2) 외관조사(육안검사)
- 콘크리트 균열 누수 박리 박락 층분리 백태 철근노출 등
3) 정밀조사
- 콘크리트 압축강도 조사(반발경도법)
- 콘크리트 탄산화 조사
- 철근배근 및 피복두께 조사
4) 변위조사
- 수평변위 조사
다 구조안전성 검토
라 보수ㆍ보강 공법 제시
마 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형) 제안
바 종합보고서 작성
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 4 -
[표 12] 정밀안전진단 현장조사 내용
조 사 항 목 비 고
외관조사
손상 및 결함상태 균열 누수 박리 박락 철근노출 부식 변형 등
하중 및 구조변경상태 하중증감 구조변경 도면과 일치성 등
정밀조사
콘크리트 압축강도 조사 슈미트해머를 이용한 반발경도법
탄산화시험 페놀프탈레인 용액을 이용한 시험
철근배근탐사 RC-radar를 이용하여 배근상태 및 피복두께 측정
기 타 부재제원조사 버어니어켈리퍼스 줄자 이용 현장 확인
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 5 -
14 진단의 흐름도
현장답사 및 계획수립
설계도서 및 관련자료 검토
현 장 조 사
외 관 조 사 정 밀 조 사 변 위 조 사
콘크리트 상태조사
(균열 누수 박리 박
락 철근노출 부식 등)
주요 구재부재 규격
부동침하 변형조사
주변환경
기타조사
콘크리트 압축강도 조사
- 반발경도법
콘크리트 탄산화 조사
철근배근상태 조사
변위조사
- 수직변위
- 수평변위
옥상현황 실측
부재제원조사
측정결과 종합분석외관조사 분석평가
정밀조사 분석평가
변위조사 분석평가
각종 자료 분석평가
구조안전성 검토
보수ㆍ보강 공법 제시 및
옥상녹화 유형 제안
ㆍ보수보강안 제시
ㆍ옥상녹화 유형 제안
보고서 작성
[그림 11] 정밀안전진단 흐름도
15 진단 수행일정
가 사전조사 및 협의 20120406
나 현장조사 20120416
다 자료분석 및 평가 20120413 ~ 20120418
라 진단보고서 작성 20120419 ~ 20120425
마 중간보고 20120426
바 최종보고서 제출 20120427
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 6 -
16 진단대상물 주요도면
PSDNUP
7200
7200
78
360
0
9
7200
9a10
1지
상5층
건축
평면
도
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PS
UP
DN
72001a
2
7200
3
720
0
4
7200
7200
61200
56
지상5층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 7 -
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
7200
11a
2
720
0
3
7200
PS
DN PS
UP
7200
6120
0
720
0
55a
720
0
67
7200
8
360
0
9
7200
9a
10
EPS
1
지상
4층 건
축평면
도
UP
E FE 1
8100
PS
VOI
D
DN
지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 12 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 14 -
[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 15 -
[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 16 -
[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 17 -
[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 18 -
222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
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UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
대상구조물 위치도 및 전경
옥상조경
지붕층 옥상녹화 예정 위치
NOTE
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
PS
DN
UP
8100
F
E 116
200E
D 1
8100
D
1
PS
UP DN
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
2730
0
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
지붕층 옥상녹화 예정 위치
NOTE
옥상조경
【 옥상녹화 예정 위치(지붕층) 】
【 옥상녹화 예정 위치 전경(지붕층) 】
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
목 차
제 1 장 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1
11 진단의 목적middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2
12 진단대상물 개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2
13 진단의 범위 및 내용middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3
14 진단의 흐름도middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5
15 진단 수행일정middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5
16 진단대상물 주요도면middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6
제 2 장 조사방법 및 평가개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10
21 예비조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11
22 정밀조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11
23 현장조사 장비middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24
제 3 장 현황조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26
31 자료 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27
32 지상5층 지상4층 제원 및 지장물 현황middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28
33 외관조사 결과middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34
34 부재 제원 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37
제 4 장 정밀조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38
41 콘크리트 압축강도 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40
42 콘크리트 탄산화 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 42
43 철근배근상태 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 44
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
제 5 장 변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 47
51 수직변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 48
52 수평변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 51
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 52
61 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 53
62 적용하중middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 55
63 구조해석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 56
64 구조안전성 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 60
65 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 64
제 7 장 종합결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 65
부 록
시험위치도
정밀조사 DATA
구조안전성 검토 DATA
사진첩
일반사항
주요손상 및 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 1 -
제1장 일반사항
11 진단의 목적
12 진단대상물 개요
13 진단의 범위 및 내용
14 진단의 흐름도
15 진단 수행일정
16 진단대상물 주요도면
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 2 -
제 1 장 일반사항
11 진단의 목적
서울특별시에서 주관하고 있는 옥상녹화 사업은 서울특별시에 소재한 건축물의 옥상 녹
화 보급을 활성화하여 도시녹지를 확보하고 쾌적한 도시경관을 창출하기 위함으로 대상 건
축물에 대하여 옥상녹화 사업의 가능 여부를 파악하는 것이 구조안전진단의 목적이다
본 진단 대상 건축물은 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지에 소재한985170강남소방서985171로
기존 지붕층 옥상에 화단조성 등 휴식공간 용도로 사용할 목적으로 현재 대상 건축물에 내
재되어 있는 물리적ㆍ기능적 결함을 발견하고 추후 옥상녹화로 인해 발생하는 추가하중에
대한 건축물의 구조적 안전성을 평가하여 옥상녹화 가능 여부를 판단하며 적절한 옥상녹화
유형(경량형 혼합형 중량형)을 제안하는데 그 목적이 있다
12 진단대상물 개요
[표 11] 진단대상물 개요
지 번
구 분서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
일
반
개
요
시 설 명 강남소방서
주 용 도 소방청사
준 공 2004년 9 월 21일
설
계
개
요
대지면적 -
건축면적 -
연 면 적 481262
규 모 지하1층 지상5층
구
조
개
요
구조형식 철골철근콘크리트조+철골조
구조부재 강도콘크리트 fck = 24MPa
철 근 fy = 400MPa (SD40)
옥
상
개
요
방수형식 도막방수
건축면적 3300
녹화가능면적 3628
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 3 -
13 진단의 범위 및 내용
본 진단은 자료수집 및 검토 현장조사 및 시험(외관조사 정밀조사 변위조사) 구조
안전성 검토 등을 통한 시설물의 현재 상태 파악 보수ㆍ보강 공법 제시 옥상녹화 가능여
부 판단 및 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형)의 제안을 주요 내용으로 하며 본 진단
에 포함된 세부과업범위는 다음과 같다
가 자료수집 및 분석
나 현장조사 및 시험
1) 사용실태 및 부재제원 조사
- 사용하중 상태 및 구조변경 조사
- 옥상현황(옥상내 시설물 지장물 등) 실측
- 부재규격 실측
2) 외관조사(육안검사)
- 콘크리트 균열 누수 박리 박락 층분리 백태 철근노출 등
3) 정밀조사
- 콘크리트 압축강도 조사(반발경도법)
- 콘크리트 탄산화 조사
- 철근배근 및 피복두께 조사
4) 변위조사
- 수평변위 조사
다 구조안전성 검토
라 보수ㆍ보강 공법 제시
마 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형) 제안
바 종합보고서 작성
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 4 -
[표 12] 정밀안전진단 현장조사 내용
조 사 항 목 비 고
외관조사
손상 및 결함상태 균열 누수 박리 박락 철근노출 부식 변형 등
하중 및 구조변경상태 하중증감 구조변경 도면과 일치성 등
정밀조사
콘크리트 압축강도 조사 슈미트해머를 이용한 반발경도법
탄산화시험 페놀프탈레인 용액을 이용한 시험
철근배근탐사 RC-radar를 이용하여 배근상태 및 피복두께 측정
기 타 부재제원조사 버어니어켈리퍼스 줄자 이용 현장 확인
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 5 -
14 진단의 흐름도
현장답사 및 계획수립
설계도서 및 관련자료 검토
현 장 조 사
외 관 조 사 정 밀 조 사 변 위 조 사
콘크리트 상태조사
(균열 누수 박리 박
락 철근노출 부식 등)
주요 구재부재 규격
부동침하 변형조사
주변환경
기타조사
콘크리트 압축강도 조사
- 반발경도법
콘크리트 탄산화 조사
철근배근상태 조사
변위조사
- 수직변위
- 수평변위
옥상현황 실측
부재제원조사
측정결과 종합분석외관조사 분석평가
정밀조사 분석평가
변위조사 분석평가
각종 자료 분석평가
구조안전성 검토
보수ㆍ보강 공법 제시 및
옥상녹화 유형 제안
ㆍ보수보강안 제시
ㆍ옥상녹화 유형 제안
보고서 작성
[그림 11] 정밀안전진단 흐름도
15 진단 수행일정
가 사전조사 및 협의 20120406
나 현장조사 20120416
다 자료분석 및 평가 20120413 ~ 20120418
라 진단보고서 작성 20120419 ~ 20120425
마 중간보고 20120426
바 최종보고서 제출 20120427
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 6 -
16 진단대상물 주요도면
PSDNUP
7200
7200
78
360
0
9
7200
9a10
1지
상5층
건축
평면
도
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PS
UP
DN
72001a
2
7200
3
720
0
4
7200
7200
61200
56
지상5층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 7 -
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
7200
11a
2
720
0
3
7200
PS
DN PS
UP
7200
6120
0
720
0
55a
720
0
67
7200
8
360
0
9
7200
9a
10
EPS
1
지상
4층 건
축평면
도
UP
E FE 1
8100
PS
VOI
D
DN
지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 12 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 14 -
[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 16 -
[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 17 -
[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
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7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
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1
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B
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5 5a
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9
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9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
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4
7200 7200
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5 6
DN
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1 지상5층 건축평면도
8100
F
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16200E
D 1
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1
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7 8
3600
9
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9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
옥상조경
지붕층 옥상녹화 예정 위치
NOTE
72007200
7 8
3600
9
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9a 10
PS
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F
E 116
200E
D 1
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0
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B
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1 1a 2
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3
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DN
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61200
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5 5a
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6 7
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8
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9
7200
9a 10
지붕층 옥상녹화 예정 위치
NOTE
옥상조경
【 옥상녹화 예정 위치(지붕층) 】
【 옥상녹화 예정 위치 전경(지붕층) 】
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
목 차
제 1 장 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1
11 진단의 목적middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2
12 진단대상물 개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2
13 진단의 범위 및 내용middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3
14 진단의 흐름도middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5
15 진단 수행일정middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5
16 진단대상물 주요도면middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6
제 2 장 조사방법 및 평가개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10
21 예비조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11
22 정밀조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11
23 현장조사 장비middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24
제 3 장 현황조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26
31 자료 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27
32 지상5층 지상4층 제원 및 지장물 현황middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28
33 외관조사 결과middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34
34 부재 제원 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37
제 4 장 정밀조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38
41 콘크리트 압축강도 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40
42 콘크리트 탄산화 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 42
43 철근배근상태 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 44
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
제 5 장 변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 47
51 수직변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 48
52 수평변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 51
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 52
61 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 53
62 적용하중middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 55
63 구조해석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 56
64 구조안전성 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 60
65 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 64
제 7 장 종합결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 65
부 록
시험위치도
정밀조사 DATA
구조안전성 검토 DATA
사진첩
일반사항
주요손상 및 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 1 -
제1장 일반사항
11 진단의 목적
12 진단대상물 개요
13 진단의 범위 및 내용
14 진단의 흐름도
15 진단 수행일정
16 진단대상물 주요도면
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 2 -
제 1 장 일반사항
11 진단의 목적
서울특별시에서 주관하고 있는 옥상녹화 사업은 서울특별시에 소재한 건축물의 옥상 녹
화 보급을 활성화하여 도시녹지를 확보하고 쾌적한 도시경관을 창출하기 위함으로 대상 건
축물에 대하여 옥상녹화 사업의 가능 여부를 파악하는 것이 구조안전진단의 목적이다
본 진단 대상 건축물은 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지에 소재한985170강남소방서985171로
기존 지붕층 옥상에 화단조성 등 휴식공간 용도로 사용할 목적으로 현재 대상 건축물에 내
재되어 있는 물리적ㆍ기능적 결함을 발견하고 추후 옥상녹화로 인해 발생하는 추가하중에
대한 건축물의 구조적 안전성을 평가하여 옥상녹화 가능 여부를 판단하며 적절한 옥상녹화
유형(경량형 혼합형 중량형)을 제안하는데 그 목적이 있다
12 진단대상물 개요
[표 11] 진단대상물 개요
지 번
구 분서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
일
반
개
요
시 설 명 강남소방서
주 용 도 소방청사
준 공 2004년 9 월 21일
설
계
개
요
대지면적 -
건축면적 -
연 면 적 481262
규 모 지하1층 지상5층
구
조
개
요
구조형식 철골철근콘크리트조+철골조
구조부재 강도콘크리트 fck = 24MPa
철 근 fy = 400MPa (SD40)
옥
상
개
요
방수형식 도막방수
건축면적 3300
녹화가능면적 3628
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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13 진단의 범위 및 내용
본 진단은 자료수집 및 검토 현장조사 및 시험(외관조사 정밀조사 변위조사) 구조
안전성 검토 등을 통한 시설물의 현재 상태 파악 보수ㆍ보강 공법 제시 옥상녹화 가능여
부 판단 및 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형)의 제안을 주요 내용으로 하며 본 진단
에 포함된 세부과업범위는 다음과 같다
가 자료수집 및 분석
나 현장조사 및 시험
1) 사용실태 및 부재제원 조사
- 사용하중 상태 및 구조변경 조사
- 옥상현황(옥상내 시설물 지장물 등) 실측
- 부재규격 실측
2) 외관조사(육안검사)
- 콘크리트 균열 누수 박리 박락 층분리 백태 철근노출 등
3) 정밀조사
- 콘크리트 압축강도 조사(반발경도법)
- 콘크리트 탄산화 조사
- 철근배근 및 피복두께 조사
4) 변위조사
- 수평변위 조사
다 구조안전성 검토
라 보수ㆍ보강 공법 제시
마 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형) 제안
바 종합보고서 작성
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[표 12] 정밀안전진단 현장조사 내용
조 사 항 목 비 고
외관조사
손상 및 결함상태 균열 누수 박리 박락 철근노출 부식 변형 등
하중 및 구조변경상태 하중증감 구조변경 도면과 일치성 등
정밀조사
콘크리트 압축강도 조사 슈미트해머를 이용한 반발경도법
탄산화시험 페놀프탈레인 용액을 이용한 시험
철근배근탐사 RC-radar를 이용하여 배근상태 및 피복두께 측정
기 타 부재제원조사 버어니어켈리퍼스 줄자 이용 현장 확인
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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14 진단의 흐름도
현장답사 및 계획수립
설계도서 및 관련자료 검토
현 장 조 사
외 관 조 사 정 밀 조 사 변 위 조 사
콘크리트 상태조사
(균열 누수 박리 박
락 철근노출 부식 등)
주요 구재부재 규격
부동침하 변형조사
주변환경
기타조사
콘크리트 압축강도 조사
- 반발경도법
콘크리트 탄산화 조사
철근배근상태 조사
변위조사
- 수직변위
- 수평변위
옥상현황 실측
부재제원조사
측정결과 종합분석외관조사 분석평가
정밀조사 분석평가
변위조사 분석평가
각종 자료 분석평가
구조안전성 검토
보수ㆍ보강 공법 제시 및
옥상녹화 유형 제안
ㆍ보수보강안 제시
ㆍ옥상녹화 유형 제안
보고서 작성
[그림 11] 정밀안전진단 흐름도
15 진단 수행일정
가 사전조사 및 협의 20120406
나 현장조사 20120416
다 자료분석 및 평가 20120413 ~ 20120418
라 진단보고서 작성 20120419 ~ 20120425
마 중간보고 20120426
바 최종보고서 제출 20120427
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16 진단대상물 주요도면
PSDNUP
7200
7200
78
360
0
9
7200
9a10
1지
상5층
건축
평면
도
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PS
UP
DN
72001a
2
7200
3
720
0
4
7200
7200
61200
56
지상5층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
7200
11a
2
720
0
3
7200
PS
DN PS
UP
7200
6120
0
720
0
55a
720
0
67
7200
8
360
0
9
7200
9a
10
EPS
1
지상
4층 건
축평면
도
UP
E FE 1
8100
PS
VOI
D
DN
지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
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제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 15 -
[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 16 -
[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 17 -
[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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(주)한일구조이엔씨- 18 -
222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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(주)한일구조이엔씨- 20 -
또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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(주)한일구조이엔씨- 21 -
2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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(주)한일구조이엔씨- 23 -
3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
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63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
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[5층 변형도 (중량형)]
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631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
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구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
목 차
제 1 장 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 1
11 진단의 목적middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2
12 진단대상물 개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 2
13 진단의 범위 및 내용middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 3
14 진단의 흐름도middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5
15 진단 수행일정middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 5
16 진단대상물 주요도면middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 6
제 2 장 조사방법 및 평가개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 10
21 예비조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11
22 정밀조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 11
23 현장조사 장비middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 24
제 3 장 현황조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 26
31 자료 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 27
32 지상5층 지상4층 제원 및 지장물 현황middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 28
33 외관조사 결과middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 34
34 부재 제원 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 37
제 4 장 정밀조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 38
41 콘크리트 압축강도 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 40
42 콘크리트 탄산화 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 42
43 철근배근상태 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 44
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
제 5 장 변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 47
51 수직변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 48
52 수평변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 51
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 52
61 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 53
62 적용하중middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 55
63 구조해석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 56
64 구조안전성 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 60
65 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 64
제 7 장 종합결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 65
부 록
시험위치도
정밀조사 DATA
구조안전성 검토 DATA
사진첩
일반사항
주요손상 및 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 1 -
제1장 일반사항
11 진단의 목적
12 진단대상물 개요
13 진단의 범위 및 내용
14 진단의 흐름도
15 진단 수행일정
16 진단대상물 주요도면
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 2 -
제 1 장 일반사항
11 진단의 목적
서울특별시에서 주관하고 있는 옥상녹화 사업은 서울특별시에 소재한 건축물의 옥상 녹
화 보급을 활성화하여 도시녹지를 확보하고 쾌적한 도시경관을 창출하기 위함으로 대상 건
축물에 대하여 옥상녹화 사업의 가능 여부를 파악하는 것이 구조안전진단의 목적이다
본 진단 대상 건축물은 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지에 소재한985170강남소방서985171로
기존 지붕층 옥상에 화단조성 등 휴식공간 용도로 사용할 목적으로 현재 대상 건축물에 내
재되어 있는 물리적ㆍ기능적 결함을 발견하고 추후 옥상녹화로 인해 발생하는 추가하중에
대한 건축물의 구조적 안전성을 평가하여 옥상녹화 가능 여부를 판단하며 적절한 옥상녹화
유형(경량형 혼합형 중량형)을 제안하는데 그 목적이 있다
12 진단대상물 개요
[표 11] 진단대상물 개요
지 번
구 분서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
일
반
개
요
시 설 명 강남소방서
주 용 도 소방청사
준 공 2004년 9 월 21일
설
계
개
요
대지면적 -
건축면적 -
연 면 적 481262
규 모 지하1층 지상5층
구
조
개
요
구조형식 철골철근콘크리트조+철골조
구조부재 강도콘크리트 fck = 24MPa
철 근 fy = 400MPa (SD40)
옥
상
개
요
방수형식 도막방수
건축면적 3300
녹화가능면적 3628
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 3 -
13 진단의 범위 및 내용
본 진단은 자료수집 및 검토 현장조사 및 시험(외관조사 정밀조사 변위조사) 구조
안전성 검토 등을 통한 시설물의 현재 상태 파악 보수ㆍ보강 공법 제시 옥상녹화 가능여
부 판단 및 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형)의 제안을 주요 내용으로 하며 본 진단
에 포함된 세부과업범위는 다음과 같다
가 자료수집 및 분석
나 현장조사 및 시험
1) 사용실태 및 부재제원 조사
- 사용하중 상태 및 구조변경 조사
- 옥상현황(옥상내 시설물 지장물 등) 실측
- 부재규격 실측
2) 외관조사(육안검사)
- 콘크리트 균열 누수 박리 박락 층분리 백태 철근노출 등
3) 정밀조사
- 콘크리트 압축강도 조사(반발경도법)
- 콘크리트 탄산화 조사
- 철근배근 및 피복두께 조사
4) 변위조사
- 수평변위 조사
다 구조안전성 검토
라 보수ㆍ보강 공법 제시
마 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형) 제안
바 종합보고서 작성
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 4 -
[표 12] 정밀안전진단 현장조사 내용
조 사 항 목 비 고
외관조사
손상 및 결함상태 균열 누수 박리 박락 철근노출 부식 변형 등
하중 및 구조변경상태 하중증감 구조변경 도면과 일치성 등
정밀조사
콘크리트 압축강도 조사 슈미트해머를 이용한 반발경도법
탄산화시험 페놀프탈레인 용액을 이용한 시험
철근배근탐사 RC-radar를 이용하여 배근상태 및 피복두께 측정
기 타 부재제원조사 버어니어켈리퍼스 줄자 이용 현장 확인
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 5 -
14 진단의 흐름도
현장답사 및 계획수립
설계도서 및 관련자료 검토
현 장 조 사
외 관 조 사 정 밀 조 사 변 위 조 사
콘크리트 상태조사
(균열 누수 박리 박
락 철근노출 부식 등)
주요 구재부재 규격
부동침하 변형조사
주변환경
기타조사
콘크리트 압축강도 조사
- 반발경도법
콘크리트 탄산화 조사
철근배근상태 조사
변위조사
- 수직변위
- 수평변위
옥상현황 실측
부재제원조사
측정결과 종합분석외관조사 분석평가
정밀조사 분석평가
변위조사 분석평가
각종 자료 분석평가
구조안전성 검토
보수ㆍ보강 공법 제시 및
옥상녹화 유형 제안
ㆍ보수보강안 제시
ㆍ옥상녹화 유형 제안
보고서 작성
[그림 11] 정밀안전진단 흐름도
15 진단 수행일정
가 사전조사 및 협의 20120406
나 현장조사 20120416
다 자료분석 및 평가 20120413 ~ 20120418
라 진단보고서 작성 20120419 ~ 20120425
마 중간보고 20120426
바 최종보고서 제출 20120427
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 6 -
16 진단대상물 주요도면
PSDNUP
7200
7200
78
360
0
9
7200
9a10
1지
상5층
건축
평면
도
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PS
UP
DN
72001a
2
7200
3
720
0
4
7200
7200
61200
56
지상5층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 7 -
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
7200
11a
2
720
0
3
7200
PS
DN PS
UP
7200
6120
0
720
0
55a
720
0
67
7200
8
360
0
9
7200
9a
10
EPS
1
지상
4층 건
축평면
도
UP
E FE 1
8100
PS
VOI
D
DN
지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
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(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 12 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 14 -
[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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(주)한일구조이엔씨- 20 -
또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
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(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
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613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
제 5 장 변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 47
51 수직변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 48
52 수평변위 조사middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 51
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 52
61 일반사항middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 53
62 적용하중middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 55
63 구조해석middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 56
64 구조안전성 검토middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 60
65 옥상녹화 유형 제안middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 64
제 7 장 종합결론middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot 65
부 록
시험위치도
정밀조사 DATA
구조안전성 검토 DATA
사진첩
일반사항
주요손상 및 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 1 -
제1장 일반사항
11 진단의 목적
12 진단대상물 개요
13 진단의 범위 및 내용
14 진단의 흐름도
15 진단 수행일정
16 진단대상물 주요도면
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 2 -
제 1 장 일반사항
11 진단의 목적
서울특별시에서 주관하고 있는 옥상녹화 사업은 서울특별시에 소재한 건축물의 옥상 녹
화 보급을 활성화하여 도시녹지를 확보하고 쾌적한 도시경관을 창출하기 위함으로 대상 건
축물에 대하여 옥상녹화 사업의 가능 여부를 파악하는 것이 구조안전진단의 목적이다
본 진단 대상 건축물은 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지에 소재한985170강남소방서985171로
기존 지붕층 옥상에 화단조성 등 휴식공간 용도로 사용할 목적으로 현재 대상 건축물에 내
재되어 있는 물리적ㆍ기능적 결함을 발견하고 추후 옥상녹화로 인해 발생하는 추가하중에
대한 건축물의 구조적 안전성을 평가하여 옥상녹화 가능 여부를 판단하며 적절한 옥상녹화
유형(경량형 혼합형 중량형)을 제안하는데 그 목적이 있다
12 진단대상물 개요
[표 11] 진단대상물 개요
지 번
구 분서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
일
반
개
요
시 설 명 강남소방서
주 용 도 소방청사
준 공 2004년 9 월 21일
설
계
개
요
대지면적 -
건축면적 -
연 면 적 481262
규 모 지하1층 지상5층
구
조
개
요
구조형식 철골철근콘크리트조+철골조
구조부재 강도콘크리트 fck = 24MPa
철 근 fy = 400MPa (SD40)
옥
상
개
요
방수형식 도막방수
건축면적 3300
녹화가능면적 3628
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 3 -
13 진단의 범위 및 내용
본 진단은 자료수집 및 검토 현장조사 및 시험(외관조사 정밀조사 변위조사) 구조
안전성 검토 등을 통한 시설물의 현재 상태 파악 보수ㆍ보강 공법 제시 옥상녹화 가능여
부 판단 및 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형)의 제안을 주요 내용으로 하며 본 진단
에 포함된 세부과업범위는 다음과 같다
가 자료수집 및 분석
나 현장조사 및 시험
1) 사용실태 및 부재제원 조사
- 사용하중 상태 및 구조변경 조사
- 옥상현황(옥상내 시설물 지장물 등) 실측
- 부재규격 실측
2) 외관조사(육안검사)
- 콘크리트 균열 누수 박리 박락 층분리 백태 철근노출 등
3) 정밀조사
- 콘크리트 압축강도 조사(반발경도법)
- 콘크리트 탄산화 조사
- 철근배근 및 피복두께 조사
4) 변위조사
- 수평변위 조사
다 구조안전성 검토
라 보수ㆍ보강 공법 제시
마 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형) 제안
바 종합보고서 작성
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 4 -
[표 12] 정밀안전진단 현장조사 내용
조 사 항 목 비 고
외관조사
손상 및 결함상태 균열 누수 박리 박락 철근노출 부식 변형 등
하중 및 구조변경상태 하중증감 구조변경 도면과 일치성 등
정밀조사
콘크리트 압축강도 조사 슈미트해머를 이용한 반발경도법
탄산화시험 페놀프탈레인 용액을 이용한 시험
철근배근탐사 RC-radar를 이용하여 배근상태 및 피복두께 측정
기 타 부재제원조사 버어니어켈리퍼스 줄자 이용 현장 확인
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 5 -
14 진단의 흐름도
현장답사 및 계획수립
설계도서 및 관련자료 검토
현 장 조 사
외 관 조 사 정 밀 조 사 변 위 조 사
콘크리트 상태조사
(균열 누수 박리 박
락 철근노출 부식 등)
주요 구재부재 규격
부동침하 변형조사
주변환경
기타조사
콘크리트 압축강도 조사
- 반발경도법
콘크리트 탄산화 조사
철근배근상태 조사
변위조사
- 수직변위
- 수평변위
옥상현황 실측
부재제원조사
측정결과 종합분석외관조사 분석평가
정밀조사 분석평가
변위조사 분석평가
각종 자료 분석평가
구조안전성 검토
보수ㆍ보강 공법 제시 및
옥상녹화 유형 제안
ㆍ보수보강안 제시
ㆍ옥상녹화 유형 제안
보고서 작성
[그림 11] 정밀안전진단 흐름도
15 진단 수행일정
가 사전조사 및 협의 20120406
나 현장조사 20120416
다 자료분석 및 평가 20120413 ~ 20120418
라 진단보고서 작성 20120419 ~ 20120425
마 중간보고 20120426
바 최종보고서 제출 20120427
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 6 -
16 진단대상물 주요도면
PSDNUP
7200
7200
78
360
0
9
7200
9a10
1지
상5층
건축
평면
도
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PS
UP
DN
72001a
2
7200
3
720
0
4
7200
7200
61200
56
지상5층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 7 -
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
7200
11a
2
720
0
3
7200
PS
DN PS
UP
7200
6120
0
720
0
55a
720
0
67
7200
8
360
0
9
7200
9a
10
EPS
1
지상
4층 건
축평면
도
UP
E FE 1
8100
PS
VOI
D
DN
지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 12 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 14 -
[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 15 -
[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 16 -
[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 17 -
[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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(주)한일구조이엔씨- 18 -
222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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(주)한일구조이엔씨- 20 -
또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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(주)한일구조이엔씨- 21 -
2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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(주)한일구조이엔씨- 23 -
3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 1 -
제1장 일반사항
11 진단의 목적
12 진단대상물 개요
13 진단의 범위 및 내용
14 진단의 흐름도
15 진단 수행일정
16 진단대상물 주요도면
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 2 -
제 1 장 일반사항
11 진단의 목적
서울특별시에서 주관하고 있는 옥상녹화 사업은 서울특별시에 소재한 건축물의 옥상 녹
화 보급을 활성화하여 도시녹지를 확보하고 쾌적한 도시경관을 창출하기 위함으로 대상 건
축물에 대하여 옥상녹화 사업의 가능 여부를 파악하는 것이 구조안전진단의 목적이다
본 진단 대상 건축물은 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지에 소재한985170강남소방서985171로
기존 지붕층 옥상에 화단조성 등 휴식공간 용도로 사용할 목적으로 현재 대상 건축물에 내
재되어 있는 물리적ㆍ기능적 결함을 발견하고 추후 옥상녹화로 인해 발생하는 추가하중에
대한 건축물의 구조적 안전성을 평가하여 옥상녹화 가능 여부를 판단하며 적절한 옥상녹화
유형(경량형 혼합형 중량형)을 제안하는데 그 목적이 있다
12 진단대상물 개요
[표 11] 진단대상물 개요
지 번
구 분서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
일
반
개
요
시 설 명 강남소방서
주 용 도 소방청사
준 공 2004년 9 월 21일
설
계
개
요
대지면적 -
건축면적 -
연 면 적 481262
규 모 지하1층 지상5층
구
조
개
요
구조형식 철골철근콘크리트조+철골조
구조부재 강도콘크리트 fck = 24MPa
철 근 fy = 400MPa (SD40)
옥
상
개
요
방수형식 도막방수
건축면적 3300
녹화가능면적 3628
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 3 -
13 진단의 범위 및 내용
본 진단은 자료수집 및 검토 현장조사 및 시험(외관조사 정밀조사 변위조사) 구조
안전성 검토 등을 통한 시설물의 현재 상태 파악 보수ㆍ보강 공법 제시 옥상녹화 가능여
부 판단 및 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형)의 제안을 주요 내용으로 하며 본 진단
에 포함된 세부과업범위는 다음과 같다
가 자료수집 및 분석
나 현장조사 및 시험
1) 사용실태 및 부재제원 조사
- 사용하중 상태 및 구조변경 조사
- 옥상현황(옥상내 시설물 지장물 등) 실측
- 부재규격 실측
2) 외관조사(육안검사)
- 콘크리트 균열 누수 박리 박락 층분리 백태 철근노출 등
3) 정밀조사
- 콘크리트 압축강도 조사(반발경도법)
- 콘크리트 탄산화 조사
- 철근배근 및 피복두께 조사
4) 변위조사
- 수평변위 조사
다 구조안전성 검토
라 보수ㆍ보강 공법 제시
마 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형) 제안
바 종합보고서 작성
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 4 -
[표 12] 정밀안전진단 현장조사 내용
조 사 항 목 비 고
외관조사
손상 및 결함상태 균열 누수 박리 박락 철근노출 부식 변형 등
하중 및 구조변경상태 하중증감 구조변경 도면과 일치성 등
정밀조사
콘크리트 압축강도 조사 슈미트해머를 이용한 반발경도법
탄산화시험 페놀프탈레인 용액을 이용한 시험
철근배근탐사 RC-radar를 이용하여 배근상태 및 피복두께 측정
기 타 부재제원조사 버어니어켈리퍼스 줄자 이용 현장 확인
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 5 -
14 진단의 흐름도
현장답사 및 계획수립
설계도서 및 관련자료 검토
현 장 조 사
외 관 조 사 정 밀 조 사 변 위 조 사
콘크리트 상태조사
(균열 누수 박리 박
락 철근노출 부식 등)
주요 구재부재 규격
부동침하 변형조사
주변환경
기타조사
콘크리트 압축강도 조사
- 반발경도법
콘크리트 탄산화 조사
철근배근상태 조사
변위조사
- 수직변위
- 수평변위
옥상현황 실측
부재제원조사
측정결과 종합분석외관조사 분석평가
정밀조사 분석평가
변위조사 분석평가
각종 자료 분석평가
구조안전성 검토
보수ㆍ보강 공법 제시 및
옥상녹화 유형 제안
ㆍ보수보강안 제시
ㆍ옥상녹화 유형 제안
보고서 작성
[그림 11] 정밀안전진단 흐름도
15 진단 수행일정
가 사전조사 및 협의 20120406
나 현장조사 20120416
다 자료분석 및 평가 20120413 ~ 20120418
라 진단보고서 작성 20120419 ~ 20120425
마 중간보고 20120426
바 최종보고서 제출 20120427
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 6 -
16 진단대상물 주요도면
PSDNUP
7200
7200
78
360
0
9
7200
9a10
1지
상5층
건축
평면
도
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PS
UP
DN
72001a
2
7200
3
720
0
4
7200
7200
61200
56
지상5층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 7 -
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
7200
11a
2
720
0
3
7200
PS
DN PS
UP
7200
6120
0
720
0
55a
720
0
67
7200
8
360
0
9
7200
9a
10
EPS
1
지상
4층 건
축평면
도
UP
E FE 1
8100
PS
VOI
D
DN
지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 17 -
[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 2 -
제 1 장 일반사항
11 진단의 목적
서울특별시에서 주관하고 있는 옥상녹화 사업은 서울특별시에 소재한 건축물의 옥상 녹
화 보급을 활성화하여 도시녹지를 확보하고 쾌적한 도시경관을 창출하기 위함으로 대상 건
축물에 대하여 옥상녹화 사업의 가능 여부를 파악하는 것이 구조안전진단의 목적이다
본 진단 대상 건축물은 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지에 소재한985170강남소방서985171로
기존 지붕층 옥상에 화단조성 등 휴식공간 용도로 사용할 목적으로 현재 대상 건축물에 내
재되어 있는 물리적ㆍ기능적 결함을 발견하고 추후 옥상녹화로 인해 발생하는 추가하중에
대한 건축물의 구조적 안전성을 평가하여 옥상녹화 가능 여부를 판단하며 적절한 옥상녹화
유형(경량형 혼합형 중량형)을 제안하는데 그 목적이 있다
12 진단대상물 개요
[표 11] 진단대상물 개요
지 번
구 분서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
일
반
개
요
시 설 명 강남소방서
주 용 도 소방청사
준 공 2004년 9 월 21일
설
계
개
요
대지면적 -
건축면적 -
연 면 적 481262
규 모 지하1층 지상5층
구
조
개
요
구조형식 철골철근콘크리트조+철골조
구조부재 강도콘크리트 fck = 24MPa
철 근 fy = 400MPa (SD40)
옥
상
개
요
방수형식 도막방수
건축면적 3300
녹화가능면적 3628
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 3 -
13 진단의 범위 및 내용
본 진단은 자료수집 및 검토 현장조사 및 시험(외관조사 정밀조사 변위조사) 구조
안전성 검토 등을 통한 시설물의 현재 상태 파악 보수ㆍ보강 공법 제시 옥상녹화 가능여
부 판단 및 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형)의 제안을 주요 내용으로 하며 본 진단
에 포함된 세부과업범위는 다음과 같다
가 자료수집 및 분석
나 현장조사 및 시험
1) 사용실태 및 부재제원 조사
- 사용하중 상태 및 구조변경 조사
- 옥상현황(옥상내 시설물 지장물 등) 실측
- 부재규격 실측
2) 외관조사(육안검사)
- 콘크리트 균열 누수 박리 박락 층분리 백태 철근노출 등
3) 정밀조사
- 콘크리트 압축강도 조사(반발경도법)
- 콘크리트 탄산화 조사
- 철근배근 및 피복두께 조사
4) 변위조사
- 수평변위 조사
다 구조안전성 검토
라 보수ㆍ보강 공법 제시
마 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형) 제안
바 종합보고서 작성
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 4 -
[표 12] 정밀안전진단 현장조사 내용
조 사 항 목 비 고
외관조사
손상 및 결함상태 균열 누수 박리 박락 철근노출 부식 변형 등
하중 및 구조변경상태 하중증감 구조변경 도면과 일치성 등
정밀조사
콘크리트 압축강도 조사 슈미트해머를 이용한 반발경도법
탄산화시험 페놀프탈레인 용액을 이용한 시험
철근배근탐사 RC-radar를 이용하여 배근상태 및 피복두께 측정
기 타 부재제원조사 버어니어켈리퍼스 줄자 이용 현장 확인
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 5 -
14 진단의 흐름도
현장답사 및 계획수립
설계도서 및 관련자료 검토
현 장 조 사
외 관 조 사 정 밀 조 사 변 위 조 사
콘크리트 상태조사
(균열 누수 박리 박
락 철근노출 부식 등)
주요 구재부재 규격
부동침하 변형조사
주변환경
기타조사
콘크리트 압축강도 조사
- 반발경도법
콘크리트 탄산화 조사
철근배근상태 조사
변위조사
- 수직변위
- 수평변위
옥상현황 실측
부재제원조사
측정결과 종합분석외관조사 분석평가
정밀조사 분석평가
변위조사 분석평가
각종 자료 분석평가
구조안전성 검토
보수ㆍ보강 공법 제시 및
옥상녹화 유형 제안
ㆍ보수보강안 제시
ㆍ옥상녹화 유형 제안
보고서 작성
[그림 11] 정밀안전진단 흐름도
15 진단 수행일정
가 사전조사 및 협의 20120406
나 현장조사 20120416
다 자료분석 및 평가 20120413 ~ 20120418
라 진단보고서 작성 20120419 ~ 20120425
마 중간보고 20120426
바 최종보고서 제출 20120427
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 6 -
16 진단대상물 주요도면
PSDNUP
7200
7200
78
360
0
9
7200
9a10
1지
상5층
건축
평면
도
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PS
UP
DN
72001a
2
7200
3
720
0
4
7200
7200
61200
56
지상5층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 7 -
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
7200
11a
2
720
0
3
7200
PS
DN PS
UP
7200
6120
0
720
0
55a
720
0
67
7200
8
360
0
9
7200
9a
10
EPS
1
지상
4층 건
축평면
도
UP
E FE 1
8100
PS
VOI
D
DN
지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 12 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
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[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
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[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
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[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
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(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 3 -
13 진단의 범위 및 내용
본 진단은 자료수집 및 검토 현장조사 및 시험(외관조사 정밀조사 변위조사) 구조
안전성 검토 등을 통한 시설물의 현재 상태 파악 보수ㆍ보강 공법 제시 옥상녹화 가능여
부 판단 및 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형)의 제안을 주요 내용으로 하며 본 진단
에 포함된 세부과업범위는 다음과 같다
가 자료수집 및 분석
나 현장조사 및 시험
1) 사용실태 및 부재제원 조사
- 사용하중 상태 및 구조변경 조사
- 옥상현황(옥상내 시설물 지장물 등) 실측
- 부재규격 실측
2) 외관조사(육안검사)
- 콘크리트 균열 누수 박리 박락 층분리 백태 철근노출 등
3) 정밀조사
- 콘크리트 압축강도 조사(반발경도법)
- 콘크리트 탄산화 조사
- 철근배근 및 피복두께 조사
4) 변위조사
- 수평변위 조사
다 구조안전성 검토
라 보수ㆍ보강 공법 제시
마 옥상녹화 유형(경량형 혼합형 중량형) 제안
바 종합보고서 작성
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 4 -
[표 12] 정밀안전진단 현장조사 내용
조 사 항 목 비 고
외관조사
손상 및 결함상태 균열 누수 박리 박락 철근노출 부식 변형 등
하중 및 구조변경상태 하중증감 구조변경 도면과 일치성 등
정밀조사
콘크리트 압축강도 조사 슈미트해머를 이용한 반발경도법
탄산화시험 페놀프탈레인 용액을 이용한 시험
철근배근탐사 RC-radar를 이용하여 배근상태 및 피복두께 측정
기 타 부재제원조사 버어니어켈리퍼스 줄자 이용 현장 확인
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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14 진단의 흐름도
현장답사 및 계획수립
설계도서 및 관련자료 검토
현 장 조 사
외 관 조 사 정 밀 조 사 변 위 조 사
콘크리트 상태조사
(균열 누수 박리 박
락 철근노출 부식 등)
주요 구재부재 규격
부동침하 변형조사
주변환경
기타조사
콘크리트 압축강도 조사
- 반발경도법
콘크리트 탄산화 조사
철근배근상태 조사
변위조사
- 수직변위
- 수평변위
옥상현황 실측
부재제원조사
측정결과 종합분석외관조사 분석평가
정밀조사 분석평가
변위조사 분석평가
각종 자료 분석평가
구조안전성 검토
보수ㆍ보강 공법 제시 및
옥상녹화 유형 제안
ㆍ보수보강안 제시
ㆍ옥상녹화 유형 제안
보고서 작성
[그림 11] 정밀안전진단 흐름도
15 진단 수행일정
가 사전조사 및 협의 20120406
나 현장조사 20120416
다 자료분석 및 평가 20120413 ~ 20120418
라 진단보고서 작성 20120419 ~ 20120425
마 중간보고 20120426
바 최종보고서 제출 20120427
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 6 -
16 진단대상물 주요도면
PSDNUP
7200
7200
78
360
0
9
7200
9a10
1지
상5층
건축
평면
도
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PS
UP
DN
72001a
2
7200
3
720
0
4
7200
7200
61200
56
지상5층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 7 -
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
7200
11a
2
720
0
3
7200
PS
DN PS
UP
7200
6120
0
720
0
55a
720
0
67
7200
8
360
0
9
7200
9a
10
EPS
1
지상
4층 건
축평면
도
UP
E FE 1
8100
PS
VOI
D
DN
지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 12 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 14 -
[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 15 -
[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 16 -
[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 17 -
[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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(주)한일구조이엔씨- 18 -
222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 4 -
[표 12] 정밀안전진단 현장조사 내용
조 사 항 목 비 고
외관조사
손상 및 결함상태 균열 누수 박리 박락 철근노출 부식 변형 등
하중 및 구조변경상태 하중증감 구조변경 도면과 일치성 등
정밀조사
콘크리트 압축강도 조사 슈미트해머를 이용한 반발경도법
탄산화시험 페놀프탈레인 용액을 이용한 시험
철근배근탐사 RC-radar를 이용하여 배근상태 및 피복두께 측정
기 타 부재제원조사 버어니어켈리퍼스 줄자 이용 현장 확인
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 5 -
14 진단의 흐름도
현장답사 및 계획수립
설계도서 및 관련자료 검토
현 장 조 사
외 관 조 사 정 밀 조 사 변 위 조 사
콘크리트 상태조사
(균열 누수 박리 박
락 철근노출 부식 등)
주요 구재부재 규격
부동침하 변형조사
주변환경
기타조사
콘크리트 압축강도 조사
- 반발경도법
콘크리트 탄산화 조사
철근배근상태 조사
변위조사
- 수직변위
- 수평변위
옥상현황 실측
부재제원조사
측정결과 종합분석외관조사 분석평가
정밀조사 분석평가
변위조사 분석평가
각종 자료 분석평가
구조안전성 검토
보수ㆍ보강 공법 제시 및
옥상녹화 유형 제안
ㆍ보수보강안 제시
ㆍ옥상녹화 유형 제안
보고서 작성
[그림 11] 정밀안전진단 흐름도
15 진단 수행일정
가 사전조사 및 협의 20120406
나 현장조사 20120416
다 자료분석 및 평가 20120413 ~ 20120418
라 진단보고서 작성 20120419 ~ 20120425
마 중간보고 20120426
바 최종보고서 제출 20120427
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 6 -
16 진단대상물 주요도면
PSDNUP
7200
7200
78
360
0
9
7200
9a10
1지
상5층
건축
평면
도
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PS
UP
DN
72001a
2
7200
3
720
0
4
7200
7200
61200
56
지상5층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 7 -
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
7200
11a
2
720
0
3
7200
PS
DN PS
UP
7200
6120
0
720
0
55a
720
0
67
7200
8
360
0
9
7200
9a
10
EPS
1
지상
4층 건
축평면
도
UP
E FE 1
8100
PS
VOI
D
DN
지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
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[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
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[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 5 -
14 진단의 흐름도
현장답사 및 계획수립
설계도서 및 관련자료 검토
현 장 조 사
외 관 조 사 정 밀 조 사 변 위 조 사
콘크리트 상태조사
(균열 누수 박리 박
락 철근노출 부식 등)
주요 구재부재 규격
부동침하 변형조사
주변환경
기타조사
콘크리트 압축강도 조사
- 반발경도법
콘크리트 탄산화 조사
철근배근상태 조사
변위조사
- 수직변위
- 수평변위
옥상현황 실측
부재제원조사
측정결과 종합분석외관조사 분석평가
정밀조사 분석평가
변위조사 분석평가
각종 자료 분석평가
구조안전성 검토
보수ㆍ보강 공법 제시 및
옥상녹화 유형 제안
ㆍ보수보강안 제시
ㆍ옥상녹화 유형 제안
보고서 작성
[그림 11] 정밀안전진단 흐름도
15 진단 수행일정
가 사전조사 및 협의 20120406
나 현장조사 20120416
다 자료분석 및 평가 20120413 ~ 20120418
라 진단보고서 작성 20120419 ~ 20120425
마 중간보고 20120426
바 최종보고서 제출 20120427
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 6 -
16 진단대상물 주요도면
PSDNUP
7200
7200
78
360
0
9
7200
9a10
1지
상5층
건축
평면
도
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PS
UP
DN
72001a
2
7200
3
720
0
4
7200
7200
61200
56
지상5층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 7 -
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
7200
11a
2
720
0
3
7200
PS
DN PS
UP
7200
6120
0
720
0
55a
720
0
67
7200
8
360
0
9
7200
9a
10
EPS
1
지상
4층 건
축평면
도
UP
E FE 1
8100
PS
VOI
D
DN
지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
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(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 14 -
[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 15 -
[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 17 -
[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 18 -
222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 20 -
또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 21 -
2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 23 -
3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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(주)한일구조이엔씨- 26 -
제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 6 -
16 진단대상물 주요도면
PSDNUP
7200
7200
78
360
0
9
7200
9a10
1지
상5층
건축
평면
도
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PS
UP
DN
72001a
2
7200
3
720
0
4
7200
7200
61200
56
지상5층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 7 -
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
7200
11a
2
720
0
3
7200
PS
DN PS
UP
7200
6120
0
720
0
55a
720
0
67
7200
8
360
0
9
7200
9a
10
EPS
1
지상
4층 건
축평면
도
UP
E FE 1
8100
PS
VOI
D
DN
지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
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10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
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[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
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[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 7 -
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
7200
11a
2
720
0
3
7200
PS
DN PS
UP
7200
6120
0
720
0
55a
720
0
67
7200
8
360
0
9
7200
9a
10
EPS
1
지상
4층 건
축평면
도
UP
E FE 1
8100
PS
VOI
D
DN
지상4층 건축평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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(주)한일구조이엔씨- 23 -
3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
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613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
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(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
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(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
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[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
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(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 8 -
52
002
000
195019501800 240013002750
3600
3600
36
003
600
3600
36
00
7200
72
007200
7200
72
007200
720
036
0072
00
61
200
39
003
300
1800
54
00
39004050 42004050
16200
8100 8100
1800 1800
9 HB
DS66
DS
c 5
H B
6DS
8HB
6DS
c 1
H G
P2
P2P2
1ED1
12
34
67
89
105
1a9a
F
1지상5층
바닥 구
조평
면도
ED
13
C
18
HGHG210
HG
12
C
1HB
1HB
HG4
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1
HB3
HB3
HB3
HB1
HB3
HB1
HG13
HGHG
3 1HG
HB
1 1HG
HB3
3HG
HB1
3HG
HG3 3
HG
HG3HG17
HG13 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG12 HG
HG3 HG
HG
1HB
1HB
1HB
HB
3HB
3
HB8
9HB
HG
33
HG
3HG
3HG
3HG
3HG
HG
10
HB7
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7HB
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
7 HcG
HG
1
1HG
HG10
1 HG
4
1HG
HB1
9 HB
9HB
HB
9
HG
10
HB
9
5 HB
5
HB
5 HB
HB5
9HB
HB9
7 HB
HcG10
HB10
9HB HB
10
HB9
13
HB HB13
18 HcG
HcG18HG18
1 HG
3 HG
HG11 HG1 HG
5DSDSDS
555
DS
5DS DS
5
5DS
5DS DS
5
DS
1
6DS
DS
61DS
DS1
DS DS
1 1 1DS
1DS DS
1
1DS
1DS
6DS
DS
6
6DS
DS22
DS DS2
DS3
DS
61
SS
1DS DS
1
DS3
2DS
DS
2
C1
C4
C1
C2
C1
C1
C4
C
12
C
10
C10
C
10
C3
C5
C7
C6
C6C
6C
6C
6C
2C
1C
1C
4C
10
CC10
C13
13
C
14
C
DS
6
6DS
DS6
6DS
6DS
6DS
6DS
1P
P1
P1
P1
P1
P1
P1
DS6
1P
P1
1P
P1
1P
3DS
DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3DS
3
DS
3
HB5
HB5
HG10
1SS
DS
6DS
6
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9HB
HB9
9 HB
HB 9
9
HB
HB9
9
HB
3HB
HB9
DS6
DS
66
DS
DS
1
5Hc
G
FL+2
400 보
설치
5Hc
G
DS
6
3HB
지상5층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 12 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
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(주)한일구조이엔씨- 14 -
[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
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[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
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제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
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613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
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62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 9 -
180
05400
82504050 3900
2700 2700 2700 2700 2700 2700
54
001
800
1800
72
007200
720
07200
72
0072
007
200
3600
7200
61
200
390
033
001
800
16200
8100 8100
c 1
H G
DS
8
HB
2
HB5
5 HB
P2
P2
8DS
DS8
DS
8
DS5 5
DS
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS5
DS5
DS
5DS
5DS
5
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS11
DS
1DS
DS
11DS
1DS
DS11
DS
1DS
9HB
HG12
12 HG
12 HG
1HGHB
1
HB
1
HG
31
HB
HB1
HB1
HG
11HB
1HB
1HB
1HBHG
1
HG
11HB
1HB
1HB
1HB
HG
1HG
HB
1
HB
1
HB
1
HB
1 1HG
HG1
10
HB
HG3
HB
88HB
HB9
10
HB
HG
3HG
2HB
1HB
HG
1HB
1HB
HG12
1HB
1HB
D1 1
E
12
34
67
89
105
1a4a
5a
6a
9a
F
1지
상4층
바닥
구조평면
도
ED
1HG
HB
1
HB
1
HG
3
HB
1
HB
1
HG
1
HG
18
HG2
HG
10
HG
10
HB
9
HG
1HG
10
HG1
HB9
HG10
HG
1
HB
2
HB
2HG1
HB
1
HG1
HG1
HG10
1 HG 2 HG
2 HG
4 HG3 HG
4 HG
10 HG
3 HG 3 HG
1 HG1 HG
1 HG1 HG
2 HG
HB9
9HB
9HB
8DSDS
8
DS1
2DS
3DSDS
2
DS2
SS
1
1DS
DS
3
1SS
C11
11
C
C13
13
C
10
CC10
C4
C1
C1
C2
C6
C6
C6
C6 C6
C7
C5
C3
C10
C10
C10
C12
C12
C4
C1
C1
C2
C1
C4
C8
C8
C
1C
PS
EPS
PS
9HB
HB1
2DS DS
2
8DS
DS
8
5DS
5DS
5DS
5DS
5DS
DS5
14
C
HG18
P2
DS8
HG10
1
지상4층 바닥 구조평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 12 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
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[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
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[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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(주)한일구조이엔씨- 26 -
제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
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[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 10 -
제2장 조사방법 및 평가개요
21 예비조사
22 정밀조사
23 현장조사 장비
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
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[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
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[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 11 -
제 2 장 조사방법 및 평가개요
본 장에서는 예비조사 현장조사(외관조사 내구성 조사 변위조사) 구조안전성 검토
후 최종보고서 작성까지 진단의 범위 조사방법 등에 대해 언급하였으며 진단업무 수행 중
투입되는 진단장비를 기술하였다
21 예비조사
본 조사는 기존자료(설계도서 기타 관련자료)를 검토하고 현장 확인을 통해 정밀조사
(정밀안전진단)를 위한 세부계획을 수립하여 과업 수행 방법을 결정하기 위해 실시한다 그
러므로 예비조사는 정밀조사를 위한 사전진단 수준으로 실시한다
가 설계도서 및 구조계산서
- 강남소방서 건립공사 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상(2004년 월)
나 기타 사항
- 기타 필요자료는 현장 관리자로부터 별도로 제공받아 현장조사 또는 보고서 작성에
참고하였으며 진단 대상구조물의 특징 및 주요 점검사항을 조사하였다
22 정밀조사
정밀조사는 예비조사 결과를 바탕으로 정밀 육안조사와 내구성 조사 변위 및 계측조사
등을 통해 구조물의 상태 및 안전성 평가와 기능장애 및 성능저하의 원인을 규명하고 적절
한 보수ㆍ보강방법을 제시한다
221 정밀육안조사
본 조사는 구조물의 사용상태 및 손상현황노후 상태 등을 정밀 조사하여 과업 대상
시설물에 작용되는 외적요인으로부터 구조물의 상태를 명확히 평가하기 위해 실시한다
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
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[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
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[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 12 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트의 균열
콘크리트 건물에 있어서 가장 많은 문제를 야기시키는 손상은 균열로서 건물의
미관을 해치며 내하력과 수밀성을 저하시킨다 이 균열의 발생원인으로는 재료적 요
인 시공적 요인 구조적 요인 외적 요인 혹은 이들 요인의 복합 등과 같이 많은 요
인들이 있다 [표 21]은 일본건축학회가 철근콘크리트의 균열원인 및 특징으로 제시
한 것이다 따라서 균열발생부위 발생시기 형상 패턴 폭 등을 조사함으로써 균열
의 원인을 추정하여 대책을 강구할 필요가 있다
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징
구 분 균열의 원인 균열의 특징
A
콘크리트
의 재료적
성질에
관계된
사항
1 시멘트의 이상응결 폭이 크고 짧은 균열이 비교적 빨리 불규칙하게 발생
2콘크리트의 침하 및 블
리딩(bleeding)
타설 후 1sim2시간에서 철근의 상부와 벽 상판의 경계 등
에서 단속적으로 발생
3 시멘트의 수화열
단면이 큰 콘크리트에서 1sim2주간 지난 후부터 직선상의
균열이 대략 등간으로 규칙적으로 발생
표면만의 것과 부재를 관통하는 것이 있음
4 시멘트의 이상팽창 방사형의 망상모양의 균열
5골재에 함유되어 있는
이분
콘크리트 표면의 건조에 따라서 불규칙하게 망상의 균열
이 발생
6반응성 골재 또는 풍화
암의 사용콘크리트 내부부터 귀갑상으로 발생 다습한 곳에 많음
7콘크리트의 경화 건조
수축
2sim3개월 후부터 발생하고 차차로 성장 개구부나 기둥
보로 둘러싸인 우각부에 경사균열이나 세장한 균열이 상
판 보 등에서 등간격으로 수직으로 발생
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[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
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[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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(주)한일구조이엔씨- 26 -
제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
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[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
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613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
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62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
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63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
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[5층 변형도 (중량형)]
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631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
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642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
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(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 13 -
[표 21] 콘크리트 균열의 원인과 특징 -계속-
구 분 균열의 원인 균열의 특징
B
시공에
관련된
사항
1 혼화재의 불균일한 분산 팽창적인 것과 수축성인 것이 부분적으로 발생
2 장시간의 비비기 전면에 망상 또는 길이가 짧은 불규칙한 균열이 발생
3펌프 압송시의 시멘트량
수량의 증가A2와 A7의 균열이 발생하기 쉬움
4 타설 순서의 실수 B7과 B8의 원인이 됨
5 급속한 타설 속도 B9와 A2의 균열이 발생하기 쉬움
6 불충분한 다짐표면에 곰보가 생기기 쉽고 각종 균열의 기점이 되기 쉬
움
7배근의 이동 철근의 피
복두께 감소
슬래브에서는 주변에 따라 원상으로 발생
배근 및 배관의 표면에 발생
8 이음처리의 부정확 이음부분에서는 균열이 생김
9 거푸집의 변형 거푸집이 움직인 방향으로 평행하게 부분적으로 발생
10 누수 거푸집이나 지반으로부터 발생
11 거푸집의 조기제거 상판과 보의 단부상방 및 중앙부 하단 등에 발생
12 거푸집의 조기제거 콘크리트 강도 부족에 의한 균열 A7의 영향도 크게 됨
13 경화전의 진동과 재하 D의 외력에 의한 균열과 동일
14초기 양생중의 급격한
건조
타설 직후 표면의 각 부분에 짧은 균열이 불규칙하게 발
생
15 초기 동해 가느다란 균열 탈형 하면 콘크리트 면이 하얗게 됨
C
외적요인
에 관계된
사항
1 환경온도 습도의 변화A7의 균열과 유사 발생한 균열은 습도변화에 따라
변동
2 부재양면의 온습도차 저온측 또는 저습측의 표면에 휨방향과 직각으로 발생
3 동결융해의 반복 표면이 부풀어 올라서 부슬부슬 떨어지게 됨
4 동상 D의 외력에 의한 균열과 같은 상태
5 내부철근의 녹철근을 따라 큰 균열이 발생
피복 콘크리트가 박락하고 큰 녹이 유출됨
6 화재ㆍ표면가열 표면전체에 가느다란 귀갑상(龜甲狀)의 균열이 발생
7 산ㆍ염류의 화학작용표면이 침식되고 팽창성 물질이 형성되어 전면에 균열이
발생
D
하중에
관계된
사항
1하중
(설계하중 이내의 경우)
주로 휨하중에 의해 보나 슬래브의 인장측에 수직으로 균
열이 발생
2하중
(설계하중을 초과 하는 경우)D1 또는 D3와 같은 형태의 균열이 발생
3하중
(주로 지진에 의한 경우)
전단하중에 의해서 기둥 보 벽 등에 45deg방향으로 균열
이 발생
4 단면ㆍ철근량 부족D1과 D2와 같은 형태 상판과 차양 등에서 처진 방향으로
평행한 균열이 발생
5 구조물의 부등침하 45deg방향에 큰 균열이 발생
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 14 -
[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
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[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
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[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
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[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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(주)한일구조이엔씨- 20 -
또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
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(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
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(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
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613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
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(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 14 -
[표 22] 콘크리트 구조물에 있어서 주요 손상의 종류와 요인
대 상 구분 손 상 종 류손 상 요 인
외 적 내 적
콘
크
리
트
물
리
적
ㆍ균열 압괴(壓壞)
ㆍ박리 단면결손
ㆍ동해
ㆍ기상작용(동결융해 건습
온도변화 등)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ사용재료(시멘트 골재 혼화
재료 물) 품질불량
ㆍ콘크리트의 품질 부적당
(강도 흡수성 열적성질
공기량 혼합수 상태)
ㆍ시공상의 결함(공동 철근의
피복두께 부족 균열 등)
화
학
적
ㆍ침식 분해 변질
ㆍ성분의 용출
ㆍ팽창열화(알칼리
골재반응 등)
ㆍ산ㆍ염류의 작용
ㆍ유해가스 등의 작용
ㆍ전류의 작용
강
재
(철근
PC강재)
물
리
적
ㆍ항복
ㆍ파단
ㆍ좌굴(座屈)
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ화열의 작용
ㆍ철근 PC강재 품질불량
(강도 항복점)
ㆍ설계시공상의 결함(허용응력
도 배근 철근의 피복두께
등의 부적당)
화
학
적
ㆍ부식
ㆍ공기 물의 작용
ㆍ산 염류 유해가스 등의 작용
ㆍ기상작용
ㆍ전류의 작용
ㆍ고응력의 작용
ㆍ철근 PC강재의 품질불량
(내식성)
ㆍ콘크리트의 품질불량(투수성)
ㆍ사용재료의 부적당
(해사 CaCl2 등)
ㆍ시공상의 결함(철근의 피복
두께 부족 초기균열 등)
구
조
체
-
ㆍ변형
ㆍ붕괴
ㆍ철근과 콘크리트
의 부착파괴
ㆍ하중작용(과대하중 반복하중)
ㆍ부등침하
ㆍ온도변화
ㆍ건조수축 그리프의 영향
ㆍ화열의 작용
ㆍ강재의 부식
ㆍ콘크리트 철근 PC강재의
품질불량
ㆍ설계 시공의 결함
균열에 대한 평가는 그 원인추정과 크기의 한계 진행여부 재하에 의한 확대여부
누수 동반여부 등을 종합하여 판정한다 다음은 각국의 허용 균열폭과 내구성 확보를
위한 허용 균열폭이다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 15 -
[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 16 -
[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 17 -
[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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(주)한일구조이엔씨- 18 -
222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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(주)한일구조이엔씨- 20 -
또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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(주)한일구조이엔씨- 21 -
2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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(주)한일구조이엔씨- 23 -
3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
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(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
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[5층 변형도 (중량형)]
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631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 15 -
[표 23] 철근콘크리트 라멘조의 허용 균열폭(ACI 224R-80)
노 출 상 태 허용균열폭(mm)
건조한 공기 또는 보호막이 있는 상태 040
습한 공기나 흙 속에 있는 상태 030
동결 방지용 약품이 사용된 상태 018
해수나 해풍을 반복으로 받는 상태 015
물을 저장하는 구조 010
[표 24] 허용균열폭 Wa(mm) 콘크리트 구조설계기준(건설교통부)
강재의 종류강재의 부식에 대한 환경조사
건조 환경 습윤 환경 부식성 환경 고부식성 환경
철근건물 04mm 03mm
0004 tc 00035 tc기타 구조물 0006 tc 0005 tc
프리스트레싱 긴장재 0005 tc 0004 tc - -
주) tc는 최외단 철근의 표면과 철근콘크리트 표면 사이의 콘크리트 최소 피복두께(mm)
[표 25] 내구성을 유지하기 위한 허용 균열폭(CEB-FIP Model Code)
주위상태 하중조합철근의 부식에 대한 민감도(mm)
매우 민감함 그다지 민감하지 않음
양호한 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
02
0104
보통 상태빈번히 작용하는 하중
영구하중
01
0 또는 01 이하02
불리한 상태드물게 작용하는 하중
빈번히 작용하는 하중
01
0002 또는 01
[표 26] 허용균열폭(CEB-FIP)
노출등급 철근콘크리트프리스트레스 콘크리트
Post-tension Pre-tension
1 - 02mm 02mm
2 03mm 02mm 인장 허용 않음
3 amp 4 03mm 인장을 허용하지 않으나 허용할 경우 02mm
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 16 -
[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 17 -
[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 18 -
222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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(주)한일구조이엔씨- 20 -
또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 21 -
2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 16 -
[표 27] 각국의 규준상의 허용 균열폭
국가명 규 준 환 경 조 건 허용균열폭(mm)
한 국 콘크리트 표준시방서옥내 구조물
옥외 구조물
040
030
미 국ACI Building Code
318-71
건조한 대기중 또는 보호층이 있는 경우
습한 공기 중ㆍ흙중에 있는 경우
동결 방지용 약품에 접하는 경우
해수 해풍에 의해 건습 반복을 받는 경우
수밀한 구조부재
040
030
0175
015
010
스웨덴 도로교 규정사하중
사하중 + 활하중의 05배
030
040
영 국BIS 규정
CP-110
일반환경
특히 심한 침식성 환경
030
0004d 이하
(d 주철근의
피복)
프랑스 Brocard 040
구소련CHγπⅡ-B-1-62
CHh 규정
비부식성
약부식성
중부식성
강부식성
030
020
020
010
유 럽 CEB-FIP
상당한 침식작용을 받는 구조부재
보호공이 있는 보통의 구조부재
보호공이 없는 보통의 구조부재
현저하게 노출되어 있는 부재
보호공이 없는 부재
현저하게 노출되어 있는 부재
010
030
020
010
030
020
일 본
운수성 항만구조물 020
일본도로협회 도로교 시방서 및 해설(합성보) 002
JIS A 5309
원심력 철근콘크리트 말뚝(Pole)
설계하중시 설계 휨모멘트 작용시
설계하중 설계 휨모멘트 개발시
025
025
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(주)한일구조이엔씨- 17 -
[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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(주)한일구조이엔씨- 18 -
222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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(주)한일구조이엔씨- 20 -
또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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(주)한일구조이엔씨- 21 -
2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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(주)한일구조이엔씨- 23 -
3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
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(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
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(주)한일구조이엔씨- 17 -
[표 28] 보수여부에 관한 균열폭의 한계(건축물 세부지침 2000년판)
구 분 내구성 측면 ()방수성측면
보수여부 환경2) 유해도1) 나쁨 중간 좋음
A 보수필요
대 04이상 04이상 06이상 02이상
중 04이상 06이상 08이상 02이상
소 06이상 08이상 10이상 02이상
B 보수 필요치
않음
대 01이하 02이하 005이하 005이하
중 01이하 02이하 005이하 005이하
소 02이하 03이하 005이하 005이하
주) 1) 유해도 (대 중 소)는 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성에 미치는 유해 정도를 표시하고 다음 요
인의 영향을 통합하여 정한다 균열깊이 유형 부재두께 표면 피복의 유무 재료의 배합 및 타설 조
건 등
2) 환경은 주로 철근의 부식조건을 관점으로 본 환경조건이다(수분 염화물 등)
이 표에서 조사된 균열의 폭이 A와 B의 중간에 해당하는 경우에는 진단자가 균열의 발생시기 부재의
중요도 원인과 유형 부재의 내하력 검토 재료의 상태 환경 조건 등을 종합 고려하여 전문적 판정
을 내려야 한다
(이 표는 일본의 콘크리트의 균열조사 보수 보강지침에서 인용한 것임)
정밀육안조사를 통한 균열발생에 대한 평가는 균열폭 깊이 원인 등을 분석한
후 [표 28] 보수여부에 관한 균열폭 한계를 참조하여 보수ㆍ보강여부를 결정한다
2) 콘크리트의 기타 조사항목
콘크리트 구조체에 발생하는 대표적인 손상은 균열 외에도 다음 [표 29]와 같은
손상이 있으며 손상 발생원인과 손상부의 면적을 조사하고 손상부에 대한 보수ㆍ보
강방안을 선정한다
[표 29] 손상상태별 주요 조사내용
손상상태 주 요 조 사 내 용
균 열 육안으로 균열의 방향 균열의 패턴을 관찰하고 균열의 진행길이를 파악
박리(들뜸) 육안 및 망치를 이용하여 콘크리트의 들뜸 유무를 관찰(박리면적 조사)
박 락 육안으로 콘크리트가 박락 되어 있는 부분의 유무를 관찰(박락면적 조사)
누 수 육안으로 확인(누수면적 및 누수원인 조사)
백화(백태) 콘크리트 면을 손으로 세게 눌러 분상물의 부착으로 판단(백화면적 조사)
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(주)한일구조이엔씨- 18 -
222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
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(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
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(주)한일구조이엔씨- 20 -
또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
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(주)한일구조이엔씨- 21 -
2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 26 -
제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 18 -
222 내구성 조사
본 조사는 구조물의 노후도 및 시공품질 평가를 위해 실시하였으며 내구성 조사 항
목은 다음과 같다
[표 210] 내구성 조사항목
구 분 조 사 항 목 사 용 장 비 조 사 전 경 비 고
콘크리트
구조체
콘크리트 압축강도 조사
(반발경도법)Schmidt Hammer
콘크리트 탄산화 시험1 페놀프탈레인
용 액
철근배근 탐사 RC-RADAR
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 20 -
또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 21 -
2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 23 -
3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 26 -
제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 19 -
가 콘크리트 구조체
1) 콘크리트 압축강도 추정
가) 개 요
본 검사법은 콘크리트 표면경도를 측정하여 콘크리트 압축강도를 비파괴로 판정
하는 검사방법으로 그 원리는 슈미트 해머로 경화 콘크리트 면을 타격할 때 반발
도(R)와 콘크리트 압축강도(Fc)와의 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을
기초로 한다 슈미트 해머법에 의한 강도 추정시 반발도는 다음에 나타나는 각종
영향 인자에 의해 달라지므로 강도 추정 정도를 향상시키기 위해서는 영향 인자
에 관한 정보를 입수하고 이용하는 것이 바람직하다
나) 압축강도 추정식
슈미트 해머에 의한 콘크리트 압축강도는 다음 2가지 방법(식 ⑴ ⑵)에 의하여
각각 추정하였으며 슈미트 해머에서 읽은 반발경도 R에 각도 보정치ΔR을 합한 것
을 기준경도 Ro로 하였다 여기에서 보정치ΔR은 타격방향에 대한 보정값으로 수
평타격 시는 ΔR=0 수직타격시는 [표 211]에서와 같이 일본재료학회에서의 규정
치로서 보정하여 그 비례값으로 구하였다
방법1 Fc = 10Ro - 110 (MPa) 985103 식⑴ 일본동경도 건축재료 검사소 추정식
방법2 Fc = 13Ro - 184 (MPa) 985103 식⑵ 일본재료학회 강도 추정식
방법3 Fc = 073Ro + 100 (MPa) 985103 식3 일본건축학회 강도 추정식
[표 211]타격방향 보정치
반발경도
(R)
수 평 과 이 루 는 각 도비 고
+90deg +45deg -45deg -90deg
10 - - +24 +32
20 -54 -35 +25 +34
30 -47 -31 +23 +31
40 -39 -26 +20 +27
50 -31 -21 +16 +22
60 -23 -16 +13 +17
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 20 -
또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 21 -
2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 23 -
3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
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[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
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제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
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제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 20 -
또한 [표 212]의 재령에 따른 콘크리트 강도를 추정하는 경우 재령 28일 강도
를 기준으로 재령계수 α를 곱하여 콘크리트 강도를 추정하여야 하며 본 진단 대상
구조물에는 모두 072를 적용하였다
[표 212] 재령계수 α의 값
재 령 7일 14일 21일 28일 100일 500일 750일 1000일 2000일 3000일
α 172 136 112 100 078 067 066 065 064 063
다) 시험방법
반발경도 측정은 선정된 부위에 그라인딩 작업으로 표면 정리를 한 다음 타격점
상호간의 종ㆍ횡 간격을 30mm기준으로 그어 직교되는 부위에 20점 이상을 타격 하
여 반발경도 값의 산술 평균값을 구하고 각 반발경도 값이 평균값의 plusmn7의 범위
(또는 plusmn15sim20)를 벗어나는 값들은 제외시키고 나머지 값들을 다시 산술평균하여
반발경도를 결정한다 측정점간의 최소간격은 30sim60mm로 하고 측정부재의 최소두
께는 반발도의 영향을 고려하여 100mm이상을 원칙으로 한다
측정치는 원칙적으로 정수값을 읽고 표면 건조상태의 부위를 선정 측정하여 건
습에 따른 보정과 압축응력에 따른 반발도의 보정은 하지 않고 타격 방향에 대한
보정과 재령에 따른 보정만을 적용한다
[표 213] 콘크리트 강도에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a ac ge100 1
b ac ge 100 (경미한 손상 있음) 3
c 85 le ac < 100 5
d 70 le ac < 85 7
e ac < 70 9
주) ac = (측정강도 divide 설계기준강도) times 100
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 21 -
2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
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② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
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3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
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23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 21 -
2) 콘크리트 탄산화 조사
가) 개 요
콘크리트는 시멘트 물 골재를 혼합하여 시멘트 페이스트로 골재를 결합시킨
것이다 시멘트가 물과 접촉하면 화학반응이 진행하여 수산화칼슘 등이 생성된다
보통 포틀랜드 시멘트에서 생기는 수산화칼슘의 양은 시멘트양의 약 13이며 pH12
sim13의 강알칼리성을 나타내어 수화물의 pH를 결정한다
수산화칼슘의 포화수용액은 pH 126의 강알칼리성이기 때문에 새로운 콘크리트
는 강알칼리성을 나타낸다
그러나 콘크리트가 대기중에 있으면 대기중의 산성가스(탄산가스 황산가스)가
콘크리트 내부로 확산하여 콘크리트 중의 수산화칼슘과 화학반응을 일으킨다
CaO + H2O rarr Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 rarr CaCO3 + H2O
이 때문에 경화콘크리트는 표면에서 서서히 탄산화하여 pH값은 126에서 9이하
로 감소한다 이 과정을 콘크리트의 탄산화라고 한다 콘크리트의 강알칼리성은 콘
크리트 내부의 강재를 부동태화시켜 녹슬지 않게 한다 그러나 탄산화가 강재 위치
에 도달하면 부동태피막이 상실되어 강재의 부식이 시작된다
나) 탄산화에 영향 인자
탄산화에 의한 열화는 다음과 같이 콘크리트 구조물에 악영향을 미친다
① 녹물의 침출에 의한 콘크리트 표면의 오염
② 철근에 따른 균열의 발생에 의한 부식의 진전 부재의 구조특성의 변화
(내하력 반복 하중을 받는 부재에서의 내피로 특성 등)
③ 피복콘크리트의 박락
④ 철근의 단면결손
다) 난산화깊이 측정
① 코아공시체를 채취하지 않고 햄머드릴을 이용하여 직경 1sim2cm정도의 구멍을
뚫고 청소후에 구멍에 페놀프탈레인 용액을 분무하여 탄산화 깊이를 측정하
였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 23 -
3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 26 -
제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
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613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
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(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
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(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[5층 변형도 (중량형)]
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631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
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(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
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65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 22 -
② 페놀프탈레인 1 용액은 페놀프탈레인 1g + 에탄올 90cc(순도 95) + 증류수
= 100ml로 제조되어야 한다
③ 햄머드릴을 이용 콘크리트 구조체의 철근의 위치까지 콘크리트를 긁어낸다
④ 콘크리트를 긁어낸 면을 부러쉬 등으로 깨끗이 청소한다
⑤ 페놀프탈레인 1 용액을 콘크리트를 벗겨낸 면에 분무기로 분무한다
⑥ 탄산화되지 않은 부분은 자주색으로 변하며 탄산화된 부분은 착색되지 않는
다
⑦ 콘크리트 표면으로부터 색이 변화되지 않은 깊이를 측정하여 평균값을 mm
단위로 구한다
⑧ 측정결과는 별도의 양식에 따라 기록ㆍ관리한다
[표 214] 콘크리트 탄산화에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준 평가점수(대표값)
a Ct le 025D 1
b 025D < Ct le 05D 3
c 05D < Ct le 075D 5
d 075D < Ct le D 7
e Ct gt D 9
주) Ct 콘크리트 탄산화 깊이(cm) D 측정된 철근의 피복두께(cm)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 23 -
3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 26 -
제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 23 -
3) 철근배근 탐사
본 탐사는 시공 상태평가를 위하여 설계도서에 기록된 배근간격과의 동일 시공여
부를 비교하여 구조체 배근상태의 적정성을 판단하며 철근피복두께를 조사하여 탄산
화로 인한 구조물의 내구성 평가와 장기적인 내구성 확보를 위한 대책마련을 위해 실
시한다
가) 측정방법
철근탐사장비 RC-Radar의 측정원리는 전자파를 콘크리트의 표면에서 내부로 방
사하여 콘크리트와 전기적 성질이 다른 철근이나 공동 등의 대상물로부터 반사되는
전파를 다시 안테나에서 수신하여 철근의 배근상태나 공동 등의 위치 및 깊이를 화
상으로 기록하는 장비로 레이다 방식(화면 모니터 방식)이며 측정가능심도는 5sim
200이다
나) 피복두께 평가기준
본 진단 대상구조물은 철근배근상태 및 철근피복의 평가를 위해 철근탐사를 실
시하였으며 그 결과는 다음표와 비교하여 평가하였다
[표 215] 철근의 피복두께 기준(콘크리트 구조설계 기준)
구 분 조 건 부재종류 철근직경구분 피복두께() 비 고
현장
타설
Conc
옥외 공기나 흙에
직접 접하지 않는
부위
슬래브
벽체
장선
D35 초과 40
D35 이하 20
보
기둥
fCK ≧ 40MPa 30규정값에서 10
저감이 가능
fCK < 40MPa 40
쉘 절판 부재 20
수중에서 타설되는 콘크리트 100
흙에 영구히 묻혀 있는 콘크리트 80
흙에 접하거나 옥외공기에 직접
노출되는 콘크리트
D29 이상 철근 60
D25 이하 철근 50
D16 이하의 철근 40
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 26 -
제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 24 -
23 현장조사 장비
현장조사 장비는 다음에 기록된 각 시험방법별 비파괴장비 중 현장여건과 일치하는 시
험장비를 선정하여 사용하였다
[표 216] 보유장비 및 활용방법
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
콘
크
리
트
균 열
측정기
PSM-20 PIKA 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-Meter Controls 균열폭 측정균열폭의 크기와 길이를 확대 렌즈
를 통해 육안으로 확인
Crack-MeterDEMEC
GAUGE균열 진행 여부
현 균열상태에서 시간의 경과후 균
열폭을 초기치와 비교하여 균열의
차이를 수치를 통해 확인
반 발
경 도
측정기
Schmidt
HammerNR식 CONC 강도추정
약 3cm간격에 20회 정도 타격하여
그 값의 평균치를 구함
철 근
탐지기RC-Radar NKJ 51
철근배근상태
피복두께 측정
본체와 연결된 스캐너를 통해 한쪽
방향으로 이동하여 철근의 위치를
액정화면을 통해 측정
철 근
부 식
측정기
Multicell
SurveyorColebrand
CONC 내부철근
부식도 측정
본체의 잭을 철근에 접지하여 검사
하고자 하는 대상에 물 등으로 수분
이 남게 하여 본체와 연결된 스캐너
로 이동하여 발생되는 기전력을 통
해 저항값을 측정
탄산화시험기 ConkitCONC 내부
탄산화 체크
체크하고자 하는 면을 채취하여 페
놀프탈레인 용액1를 분사하여 대비
되는 색깔로 pH양을 측정
염분측정기 Salt-C-6CONC 의
염분측정
콘크리트 시료 40mg정도를 정제수와
혼합시켜 추출되는 이온 양을 측정
코 아
채취기일반용 CORE CACE
CONC 공시체
채취(강도추정)
앵커볼트로 기계를 고정시켜 모터를
통해 체취하고자 하는 면과 접촉하
여 공시체를 채취
강도시험기 J1-302CONC 코아
압축강도측정
공시체 100times200의 크기를 가압판
위에 올려놓고 수동식 펌프로 일률
적인 힘을 가해 코아를 파괴
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 25 -
[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 26 -
제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
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부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
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구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
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옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
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본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
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[표 216] 보유장비 및 활용방법 -계속-
장 비 명 규 격 용 도 활 용 방 법 비 고
보
조
기
구
측 량 기
Tilting Level
각종 측량
수평을 맞추어 알고자하는 곳
에 폴대나 스태프를 이용하여
수치를 렌즈를 통해 읽음Theodolite
프 린 터 BJ-30현장시험
자료출력용
카 메 라 현황 촬영
돋 보 기 BALLON 근거리접근
망 원 경 MULTI COATED 근거리접근
무 전 기 교신용
그 라 인 더슈미트 햄머
보조 기구
줄 자
55M
50M
전 선
100M
50M
랜 턴
휴 대 용
발 전 기
Ⅰ(110V350W)
Ⅱ(220V850W)
Ⅲ(220V2KV)
배터리충전기
변 압 기
드 릴
HAND DRILL
HAMMER DRILL
사 다 리
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제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
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제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
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32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
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8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
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사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
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7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
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사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
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33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 26 -
제3장 현황조사
31 자료 검토
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
33 외관조사 결과
34 부재 제원 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 27 -
제 3 장 현황조사
31 자료 검토
311 진단대상건물 설계도서 및 관련자료 검토
본 건물은 2004년 준공된 후 약 9년이 경과하였으며 검토결과는 다음과 같다
[표 31] 설계도서 및 관련자료 검토결과
건축물이력
건축설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
구조설계 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
감리자 (주)종합건축사사무소 이ㆍ상
준공도서보유현황
경과년수(현재) 2004년 월 (약 9년 경과)
건축도면 보유
구조도면 보유
구조계산서 -
건축물구조현황
기타 참고서류 -
주용도 소방청사
규모 지하2층 지상4층
구조형식 철근콘트리트조+SRC조
기초형식 -
기본모듈 -
구조재료콘크리트 24MPa (설계기준강도)
철근 400MPa (설계기준강도)
보점수검ㆍ 보및강 이 력
외장재료 -
점검이력 -
보수ㆍ보강이력 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
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(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
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[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
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제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
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613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 28 -
32 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
321 지상5층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
환풍기 및 기계장비가
설치되어 있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 환풍기 3X2X15
2 기계장비 3X7X2
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 29 -
8100
FE1
16200
ED1
8100
D
1
PSDN
UP
7200
7200
78
3600
9
7200
9a
10
1
2
PS
UPDN
7200
1a2
720
0
3
720
0
4
720
072
00
61200
56
지상5층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 30 -
사진
1환풍기
사진
2기계장비
사진
3지상5층 현황
사진
4지상5층 현황
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 31 -
322 지상4층 옥상 현황
전 경 사 진 조 사 내 용 비고
이동가능한 탁자와
의자들이 비치되어
있음
구 분
지장물 현황
비고
지장물 명칭 제 원 (BtimesDtimesH)
1 탁자 의자 -
- 이하 여백 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
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제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
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제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
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(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
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제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
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63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
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[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 32 -
7200
11a
2
7200
3
7200
DN
4
DDC
3900
1
27300
81007200
B
9a
10
1PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
55a
7200
67
7200
8
3600
9
7200
EPS
UP
E FE 1
8100
PS
VOID
지상4층 평면도
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
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(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 33 -
사진
1탁자 의자 및 지상4층 현황
사진
2
323 옥상층 제원 및 지장물 현황 조사결과
1) 본 진단 대상구조물에 대한 지상5층 및 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계
도면과 일치하는 것으로 조사되었다
2) 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁
자 및 의자가 설치되어 있는 것으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
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(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
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(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
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[5층 변형도 (중량형)]
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(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
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(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
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(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 34 -
33 외관조사 결과
331 지상5층 및 지상4층 옥상 상부면
건조수축 및 온도변화에 따른 균열이 파라펫에서 발견되었으며 건물의 유지관리상 보수를 실시
한다
지상5층에서 방수막 탈락이 발견되었으며 지상4층에는 최근 시공한 방수막이 발견되었다
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332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 35 -
332 지상5층 및 지상4층 옥상 하부면
지상5층 지상4층 하부면은 마감처리가 되어 있어 균열 등 결함이 발견되지 않았으며 건물의 사
용상 문제가 없는 것으로 판단된다
지상4층 하부면 일부에 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 이상이 없는 것으로
판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 36 -
333 외관 조사 평가결과
가 구조체
지상5층 지상4층 옥상 상부면은 대부분 마감이 되어 있어 구조체에 대한 육안확인
이 불가능하였으며 하부면 보 및 슬래브에 대한 점검 결과 마감처리가 되어 있어 균열
등 결함을 발견할 수 없었다
나 비구조체
현재 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견되었으나 구조적
인 문제는 없는 것으로 조사되었다
다 방수층
지상5층 지상4층 옥상 방수층에 대한 조사결과 대부분 양호한 상태인 것으로 조사
되었으며 하부층 천정에 대한 조사에서도 누수 및 백화 현상등은 관측되지 않았다 지
상4층 일부 하부층 천정에서 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 시공
되어진 방수층에는 이상이 없는 것으로 양호한 상태로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 37 -
34 부재 제원 조사
341 콘크리트 부재 조사결과
[표 32] 부재 제원 조사결과
No 조사위치부재
부호설계치() 측정치() 비고
1지상5층 기둥
4 F5C1 H458times417times30times50 H458times417times30times50
2지상5층 기둥
3 F5C4 H400times400times13times21 H400times400times13times21
3지하층 기둥
2 D1BC10 700times700 700times700
4지하층 기둥
2 EBC10 700times700 700times700
342 부재 제원 조사 평가결과
본 진단 대상구조물에 각 부재별 제원을 조사한 결과 대부분 설계도서와 일치하는 것
으로 조사되었다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
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(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 38 -
제4장 정밀조사
41 콘크리트 압축강도 조사
42 콘크리트 탄산화 조사
43 철근배근상태 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 39 -
제 4 장 정밀조사
본 진단 대상구조물에 실시한 정밀조사 내역은 다음 [표 41]과 같으며 각종 조사 및
시험결과를 내용과 비교ㆍ분석하여 구조안전성 검토의 기초자료로 활용하였다
[표 41] 정밀조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
콘크리트 압축강도Schmidt Hammer
(반발경도법)
전체
9부재
벽체 3부재
기둥 6부재
콘크리트 탄산화 1 페놀프탈레인용액전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
철근배근상태 RC-RADAR전체
3부재
벽체 1부재
기둥 2부재
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
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(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
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(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
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(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
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(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 40 -
41 콘크리트 압축강도 조사
콘크리트 압축강도 조사는 슈미트해머를 이용한 반발경도법으로 강도를 추정하였다
411 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과
[표 42] 반발경도법에 의한 압축강도 조사결과표
구 분타 격
평균값
재령
계수
압축강도(MPa) 설계
강도
(MPa)NO 위 치 방법1
(동경)
방법2
(재료)
방법3
(표준)평균
S1지하층 기둥
2 D14394 063 208 244 265 239 240
S2지하층 기둥
2 D14594 063 220 260 274 252 240
S3지하층 기둥
2 D14665 063 225 266 278 256 240
S4지하층 기둥
2 E4620 063 222 262 275 253 240
S5지하층 기둥
2 E4765 063 231 274 282 262 240
S6지하층 기둥
2 E4711 063 227 270 280 259 240
S7지하층 벽체
1a~2 E~E14200 063 195 228 256 227 240
S8지하층 벽체
1a~2 E~E14315 063 203 237 261 234 240
S9지하층 벽체
1a~2 E~E14485 063 213 251 269 245 240
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 41 -
412 평가결과
본 진단 대상구조물에 대한 콘크리트 압축강도 조사결과 반발경도법을 통한 표면강
도 추정은 평균값 247MPa로 조사되었으며 구조 검토시 설계 기준 강도 240MPa를 적용
하여 구조안전성을 평가하기로 한다
[표 43] 콘크리트 압축강도 조사결과
구 분 설계 기준강도(MPa) 비파괴 조사 평균강도(MPa) 평 가
전체 240 247 -
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 42 -
42 콘크리트 탄산화 조사
421 조사결과
콘크리트 탄산화 조사는 구체 일부 천공 후 1 페놀프탈레인 용액을 도포하여 색상의
변화를 통하여 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다
[표 44] 콘크리트 탄산화 조사결과표
구 분 탄산화깊이
()
피복두께
()마감상태 비 고
NO 조사위치
PH1지하층
기둥2 D1 100 63 노출
PH2지하층
기둥2 E 100 57 노출
PH3지하층
벽체1a~2 E~E1 100 44 노출
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 43 -
422 평가결과
1) 본 진단 대상구조물 주요 구조부재에 대한 탄산화 시험은 기둥 2개소 벽체 1개소
에 대해 실시하였다 각 부재별 탄산화 평균 심도는 기둥 100mm 벽체 100 진행된 것
으로 조사되었다
2) 이를 경과년수에 따른 이론적 탄산화 깊이(t=radic(972)times10≒1118 경년 9년
적용시)와 비교할 때 양호한 상태이며 철근탐사를 통한 피복두께와 비교ㆍ평가한 결과
현재 상태에서 콘크리트 탄산화가 철근 부식에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다
[표 45] 콘크리트 탄산화 평가결과
구 분부재별 평균 탄산화 깊이()
비 고기둥 벽체 이론적
강남소방서 100 100 1118
이론적 탄산화 깊이
≒
≒
(경년 9년 적용시)
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 44 -
43 철근배근상태 조사
431 조사결과
철근배근상태는 RC-Radar를 이용하여 조사하였으며 건축물의 설계도면과 비교하면
대부분 일치하는 것으로 나타났다
[표 46] 철근배근탐사 결과표
구 분 설계배근 현장배근 피복두께()
NO 조사위치 부재명부재
크기도면 실측 실측
구조
기준
R1지하층
기둥2 D1 BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 63
R2지하층
기둥2 E BC10 700times700
주근 16-HD25 16EA
40
대근 HD13200 200 57
R3지하층
벽체1a~2 E~E1 BW4 200
수직근 HD13200 200 44
20
수평근 HD13150 150
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
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(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
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(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 45 -
432 평가결과
1) 철근배근상태 조사결과 본 진단시 기둥 2개소 벽체 1개소에 대한 철근탐사를
실시한 결과 구조부재의 철근배근(주근갯수 및 배근간격) 상태는 건물의 설계도면과 대
부분 일치하는 것으로 조사되었다
2) 피복두께 측정결과 본 진단시 평균 피복두께는 기둥 600 벽체 440mm로 측
정되어 측정위치별로 편차가 있으나 전반적으로 양호한 수준으로 조사되었다
[표 48] 부재별 피복두께 측정결과
구 분
부재별 평균 피복두께()
비고
기둥 벽체
강남소방서 600 440
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 46 -
제5장 변위 조사
51 수직변위 조사
52 수평변위 조사
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 47 -
제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
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제 5 장 변위 조사
본 진단 대상구조물에 실시한 변위조사 내역은 다음 [표 51]과 같으며 각종 조사 및
시험결과는 국내기준과 비교ㆍ분석하여 상태 및 안전성 평가의 기초자료로 활용하였다
수평변위 조사 등에 대한 평가는「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(건설교통부 한
국시설안전기술공단 2009 12」의 평가기준에 근거하여 평가하였다
[표 51] 변위조사 내역
조 사 항 목 사 용 장 비 조사부재 및 수량 비 고
수직변위 조사 레벨 스타프 보 6부재
수평변위 조사 트렌싯 Steel Tape 건물 모서리 3부재
51 수직변위 조사
레벨을 사용하여 대상 건물의 지붕층 바닥 보 부재의 Level 조사를 실시하였고 조사결
과에 대한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술
공단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
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511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
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[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
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52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
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제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
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613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
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(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 48 -
511 보 처짐 조사결과
[표 52] 보 처짐 조사결과
구분 측 정 위 치측 정 값() 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
1지상5층 바닥 보
3~4 D91 91 92 7200 (-)01 172000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
2지상5층 바닥 보
4~5 D92 92 93 7200 (-)03 124000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
3지상5층 바닥 보
4 D~E93 93 93 8100 (+)005 1162000
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
4지붕층 바닥 보
3~4 F102 90 78 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 49 -
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
5지붕층 바닥 보
4~5 F71 68 65 7200 0 -
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 52] 보 처짐 조사결과 -계 속-
구분 측 정 위 치측 정 값(mm) 경간거리
()
처짐량
()1X(X값) 비고
시점 중앙 종점
6지붕층 바닥 보
3 F~E60 55 51 8100 (-)05 116200
주) (+) 솟음 (-) 처짐
[표 53] 부재의 변위ㆍ변형에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 평가기준(보 및 슬래브의 처짐) 비 고
a L(경간길이 cm) 480 이하
b L 480 이하(경미한 손상)
c L 240 이하
d L 150 이하
e L 150 초과
주) L 경간길이 (cm)
512 평가결과
부재처짐 조사결과 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량은 +005 ~
-05 정도로 조사부재는 처짐값이 허용처짐(L480) 이하로 시공오차 마감오차 등을
감안할 경우 처짐량은 극히 미세한 것으로 평가되었으며 현재 상태에서는 구조체의 문
제되는 변위 및 변형은 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 50 -
52 수평변위 조사
521 조사결과
트렌싯을 사용하여 대상 건물의 수평변위(기울기) 조사를 실시하였고 조사결과에 대
한 평가등급은『안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 (건설교통부 한국시설안전기술공
단)』의 규정에 의하여 a등급에서 e등급까지로 평가하였다
[표 52] 수평변위(건물기울기) 조사결과
구분 측 정 번 호측 정 치
()기울기 방향
건물높이
()1X(X값) 비고
1 T1 212 우측 24600 111604
2 T2 234 우측 24600 110513
3 T3 155 우측 28600 118452
T3
4
EE F
5300
1
8100
DC D
8100
1
3900
36150
PS
UPDN
DN
7200
B
72008550
A1
1a2
7200
3
7200
DNDN
UP
PSEP
S
DN
PS
7200
6120
0
7200
4a5
72005a
66a
7
7200
3600
8
7200
99a
10
PS
T1
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 51 -
[표 53] 건축물의 기울기에 대한 상태평가등급 기준
평가등급 기울기 내 용 비고
a 1750이내 예민한 기계기초의 위험 침하한계
b 1500이내 구조물의 균열발생 한계
c 1250이내 구조물의 경사도 감지
d 1150이내 구조물의 구조적 손상이 예상되는 한계
e 1150초과 구조물이 위험할 정도
522 평가결과
총 2개소에 대한 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로
모두 a등급(1750이내) 이상으로 평가되었으며 마감오차를 고려하면 외관상 수평변위에
의한 특이할 만한 손상이 발생되지 않은 점 등을 보아 기초침하나 구조물 거동에 의한 문
제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 52 -
제6장 구조안전성 검토 및
옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
62 적용하중
63 구조해석
64 구조안전성 검토
65 옥상녹화 유형 제안
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 53 -
제 6 장 구조안전성 검토 및 옥상녹화 유형 제안
61 일반사항
611 구조안전성 검토의 개요
본 과업 내용에 의거 실시한 조사 및 결과 분석 후 이를 바탕으로 이론적 계산과 해
석을 통하여 건물의 안전과 내력 및 구조적ㆍ기능적 안전성을 검토하였다
612 구조안전성 검토의 범위 및 방법
가 구조 해석에 필요한 DATA는 현장조사(구조평면조사 단면조사 및 각종 비파괴시
험)를 토대로 주요 부재의 구조 안전성 여부를 검토하였다
나 고정하중 및 적재하중은 현장조사에 준하여 고려하였으며 추가 옥상 녹화하중은
서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000년)를 참조 하였다
다 진단 대상 건축물의 구조해석 및 부재의 내력검토는 3차원 해석 프로그램인
MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 입체해석으로 검토를 실시하였다
[골조 구상도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 54 -
613 안전성 검토 적용규준
구 분 내 용 비 고
적용규준
- 건축 구조 설계기준 (대한 건축학회 2009)
- 콘크리트 구조 설계기준 (한국 콘크리트 학회 2007)
- 건축물 하중기준 및 해설 (대한 건축학회 2000)
기준강도
콘크리트 - fck = 24MPa
철 근 - fy = 400MPa (SD400)
철 골 - SS400 SWS400 SWS490 SWS490 TMC
사용프로그램- MIDAS - GEN(Ver 795)를 이용한 3차원 해석
- MIDAS - SET(Ver 334)
구조설계방법 - 극한강도 설계법(KBC09)
하중조건
고정하중- 설계도면 및 현장조사 근거에 의하여 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
적재하중- 구조규준에 따른 용도별 적재하중을 적용
- 서울시 건축물 옥상녹화 학술용역 보고서(2000) 적용
참고자료 - 설계도면
강도감소계수
- 콘크리트 내력의 해석 평가시 강도 감소계수
(대한건축학회 구조물의 안전성 평가)
- 인장지배 단면 085
- 압축지배 단면
나선철근으로 보강된 부재 07
기타 부재 065
- 전단력 및 비틀림 모멘트 075
614 추가 옥상 녹화하중
(단위 kN)
옥상녹화방안
하중
CASE-1
(경량형)
CASE-2
(혼합형)
CASE-3
(중량형)비고
고정하중(옥상녹화 추가하중) 12 20 30
적재하중 10 20 20~30
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
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3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 55 -
62 적용하중
621 하중산정
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람20~30kN )
1 4층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=90)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
207
066
360
02
DEAD LOAD 953
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1153~1253
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1584~1744
2 5층(옥상녹화) (kN)
옥상녹화
누름콘크리트
방수
데크 슬래브
옥상녹화 추가하중
누름콘크리트(t=114)
방수
데크 슬래브(t=120)
천정
30
262
066
360
02
DEAD LOAD 1002
LIVE LOAD 20~30
TOTAL LOAD 1202~1302
계 수 하 중
(12DL+16LL+16aHHV)1642~1802
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 56 -
63 구조해석
[모델링도]
[4층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 57 -
[5층 변형도 (중량형)]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 58 -
631 4층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 59 -
632 5층 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
[모멘트도]
[전단력도]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 60 -
64 구조안전성 검토
641 슬래브 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 30kN ) (fck=21MPa fy=400MPa)
지붕층(4~5층) 바닥(DS5) THK 120
구 분
Short Span Long Span
비 고
단 부 중 앙 부 단 부 중 앙 부
배근상태 HD13150 HD10+13150 HD10+13300 HD10300
부재강도(kNm) 216 175 78 58
소요강도(kNm) 1268 996 0 0
Ratio 결과 059 OK 057 OK 000 OK 000 OK
전단검토(tfm) VU = 271 lt emptyVC = 517 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 61 -
642 보 부재 검토
3) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN ) (fck=24MPa fy=400MPa)
NAME 강축
비 고부재명
구 분 부재강도 소요강도
Ratio
위 치결과크기(mm)
HG1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 1398030
지붕층 OK
(4~5층) 전단력
(kN)7061 1939
027
H 500x200x1016 OK
HG3(SWS400) 모멘트
(kNm) 9511 5753060
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)9964 3695
037
H 588x300x1220 OK
HG12(SWS490) 모멘트
(kNm) 36401 21533059
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)31875 8161
026
H 912x302x1834 OK
HG13(SWS490) 모멘트
(kNm) 30582 12815042
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)27961 6250
022
H 900x300x1628 OK
HB1(SWS400) 모멘트
(kNm) 4618 3121068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)7061 1733
025
H 500x200x1016 OK
HB5(SWS400) 모멘트
(kNm) 4639 3133068
지붕층 OK
(5층) 전단력
(kN)5507 1740
032
H 390x300x1016 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 62 -
643 기둥 부재 검토
1) 중량형 (녹화 30kN + 사람 20~30kN )
NAME
(위 치)부재
층고
(m)
Pu(kN) Mcy(kN∙m) Mcz(kN∙m) Vu(kN)
판 정emptyPu(kN) emptyMcy(kN∙m) emptyMcz(kN∙m) emptyVn(kN)
Ratio Ratio Ratio Ratio
1~RC1 H 458x417x305039
~42
16373 13987 216 683
OK14186 27786 12932 26679
012 050 002 026
1~RC3 H 428x407x203539
~42
39141 32 368 18
OK977818 18378 8563 16621
040 000 004 000
1~RC4 H 400x400x132139
~42
18012 1978 22 597
OK59455 10689 4951 10097
030 019 004 006
1~RC10 H 300x300x101539
~42
14868 114 249 41
OK31528 4251 1964 5825
047 003 013 001
1~RC12 H 300x300x101539
~42
13475 64 50 19
OK30483 4251 1964 5825
044 002 003 000
1~RC13 H 300x300x101539
~42
6865 228 154 67
OK31601 4251 1964 5825
022 005 008 001
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 63 -
643 구조안전성 검토 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면을 기준
으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내력
에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지상5층+
지상4층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 64 -
65 옥상녹화 유형 제안
추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대한 구조안전성 검토결과 옥상
녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화 20kN + 사람
20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여 적용이 가능한
것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제안한 1안 2안 3
안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
1620
0
E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
[ 옥상녹화 가능 위치 ]
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 65 -
제7장 종합결론
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 66 -
제 7 장 종합결론
본 진단은 건축물 옥상녹화 보급 사업과 관련하여 서울특별시 강남구 삼성동 171-3번지
에 소재한985170강남소방서985171건물로 2004년 준공되어 약 9년이 경과된 철근콘크리트조+SRC조
구조물이다
본 진단은 대상구조물에 대한 지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황 외관조사
정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 등 지붕층에 대한 안전진단을 통해 시설물의 현재 상
태를 파악하고 옥상 녹화 가능 여부를 판단하며 그에 따른 옥상녹화 유형(경량형 혼합형
중량형)을 제안하는 것을 목표로 수행되었다 그 결과는 다음과 같다
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 제원조사 결과 대부분 설계도면과 일치함
- 지장물 현황에 대한 조사결과 현재 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가
설치되어 있음
지상5층 지상4층 옥상 제원 및 지장물 현황에 대한 평가결과 설계도면과 동일한 것으
로 평가되며 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어
있는 것으로 조사되었다
외관조사
조사 및 분석 결과
- 지상5층 지상4층 옥상 하부면 보 및 슬래브는 마감으로 인하여 조사 불가능함
- 지상5층 옥상 상부 파라펫에 건조수축으로 인한 균열이 발견
외관 조사결과 일부 비구조체에 발생된 균열 및 결함은 대부분 시공 중이나 경과년수에
의한 노후화로 발생된 것으로 분석되어지며 건물의 구조적인 문제는 없는 것으로 평가된다
또한 누수흔적이 발견되었으나 보수처리를 완료하여 현재 누수의 발생은 없는 것으로 조사
되었으며 옥상의 방수 상태는 양호한 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 67 -
부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 68 -
구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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부재 제원 조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 구조물에 대한 부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치함
- 부재 단면치수로 인한 문제는 없음
부재 제원 조사결과 대부분 설계도면과 일치하는 것으로 조사되었다
정밀조사
조사 및 분석 결과
- 콘크리트 압축강도는 모든 측정 부재 평균강도(247MPa)로 시공된 시점의 콘크리트 설계압축강
도(240MPa)를 상회하는 것으로 조사됨
- 강도 저하 현상 및 압축강도에 의한 구조적인 문제는 없는 것으로 평가됨
- 철근배근상태는 설계도면과 일치하는 것으로 조사됨
- 철근피복두께는 대부분 콘크리트 구조설계기준을 만족하는 것으로 조사됨
정밀조사 결과 콘크리트 압축강도 철근배근상태 철근피복두께 등이 대부분 설계도면
및 기준을 만족하는 것으로 조사되어 구조체의 내구성 저하는 없는 것으로 평가되며 구조물
의 안전상에는 영향이 없는 것으로 판단된다
변위조사
조사 및 분석 결과
- 수직변위(부재 처짐)는 지붕층 및 지상5층 바닥 보 부재의 중앙부 처짐량이 +005 ~ -05로
조사됨
- 처짐값이 허용처침(1480) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로 평가
됨
- 수평변위(기울기) 조사결과 기울기 변위량 측정값은 155~234로 조사됨
- 기울기 측정값이 기울기(1750) 이하인 것으로 분석되어 구조체의 변위 및 변형은 없는 것으로
평가됨
수직수평변위 조사결과 대부분 허용기준치를 만족하는 양호한 상태인 것으로 나타나
기초침하나 구조물 거동에 의한 문제는 없는 것으로 판단된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 69 -
옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
(주)한일구조이엔씨- 70 -
본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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구조안전성 검토
검토 및 평가 결과
본 진단 대상 건물의 시공상태는 일부 설계도면에 준하여 시공되어 있으므로 도면 및 조사내
용을 기준으로 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에 대하여 구조해석 및 부재 내
력에 대한 검토 결과는 다음과 같다
1) 중량형(녹화 30kN + 사람 20~30kN ) 가능
부 재 종 류 검 토 결 과 비 고
지붕층
(옥상)
슬래브 - 내력 확보함 OK
보 - 내력 확보함 OK
기둥 - 내력 확보함 OK
구조체에 대한 안전성 검토결과 추가하중(1안 경량형 2안 혼합형 3안 중량형)에
대한 구조안전성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안
(혼합형 녹화 20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN
)에 대하여 적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는
집중하중이 제안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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옥상녹화 유형 제안
옥상녹화 가능 위치도
1
지상4층 건축평면도
UP
E
F
E
1
8100
PS
VOID
DN
EPS
4
D
D
C
3900
1
27300
8100
7200
B
7200
1 1a 2
7200
3
7200
PS
DN
PS
UP
7200
61200
7200
5 5a
7200
6 7
7200
8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)
-
2
가능위치 가능면적
2300m
-
7200
1a 2
7200
3
7200
4
7200 7200
61200
5 6
DN
PS
UP
1 지상5층 건축평면도
8100
F
E 1
16200E
D 1
8100
D
1
PS
DN
UP
72007200
7 8
3600
9
7200
9a 10
옥상조경
1안 (경량형)
옥상녹화
2안 (혼합형)
3안 (중량형)2
가능위치 가능면적
1328m
-
-
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다
건축물 구조안전진단 및 옥상녹화 유형 제안【강남소방서】
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본 진단 대상 구조물인 강남소방서 건물 지상5층 지상4층에 대한 옥상 제원 및 지장물
현황조사 정밀조사 변위조사 구조안전성 검토 결과 현재 지상5층 지상4층에 대한 옥상
에는 지장물로 지상5층에 환풍기 및 기계장비 지상4층에 탁자 및 의자가 설치되어 있으며
구조체 및 방수층에는 이상이 없는 것으로 판단된다 다만 일부 비구조체에서 균열 및 결
함이 관측되었으나 이는 건조수축으로 인하여 발생한 것으로 구조체의 내구성 및 안전성에
는 영향이 없는 것으로 평가되었다
또한 구조체의 내구성 및 부재의 변위ㆍ변형과 관련된 특별한 문제는 없었고 구조안전
성 검토결과 옥상녹화는 1안(경량형 녹화 12kN + 사람 10kN)과 2안(혼합형 녹화
20kN + 사람 20kN ) 및 3안(중량형 녹화 30kN + 사람 20~30kN )에 대하여
적용이 가능한 것으로 판단된다 다만 옥상녹화 공사 중에도 과하중 또는 집중하중이 제
안한 1안 2안 3안 하중을 초과하지 않도록 시공 관리가 요구된다