사회적 생활 환경이 향상되고 도시개발이 안정화됨에 따라 신규 주택건설공사에 대한 요구는 점진적으로 감소하고 있다. 이에, 신축 보다는 정비를 통해 구조물의 사용수명을 연장시키는 리모델링의 중요성이 강조되고 있으며, 이와 관련된 많은 연구들이 진행중에 있다. 그러나 국내의 경우 리모델링 해체공사를 위한 구조해석 관련 기준이 미흡한 실정이다. 국내 보고된 리모델링 해체 공사도중에 발생한 사고중 슬래브 붕괴사고는 다수를 차지하고 있으며, 대형사고로 발전할 수 있는 위험성을 내포하고 있어 리모델링 해체공사에 적용할 수 있는 구조해석 관련 기준의 개발은 중요하면서도 시급하다. 슬래브의 경우 하중을 직접적으로 저항하기 때문에 균열에 취약해 질수 있고 균열이 발생할 경우 리모델링의 근본취지에 어긋남과 동시에 붕괴사고의 원인이 될 수 있으므로, 초기균열을 억제함은 상당히 중요하다고 볼 수 있다. 따라서 이 연구는 슬래브 구조물의 초기균열을 억제하기 위한 기준을 마련하기 위한 기초자료를 제공하기 위해 수행되었다. 슬래브 구조물의 구조적 거동과 관련된 주요 요소로는 구조물의 형상과 구조물에 작용하는 하중이 있다. 슬래브 구조물의 형상과 작용하중과의 상호관계를 파악하기 위해 국내 아파트 평면도를 분석하였으며, 해체잔해물의 단위중량, 콘크리트 강도 등과 관련된 자료를 분석하였다. 분석결과를 활용하여 유한요소해석을 실시하였으며, 유한요소해석결과 주요 하중요소인 해체잔해물의 적재제한높이 및 적재방법에 대해 검토할 수 있었다. 또한, 소형해체장비의 이동에 따른 슬래브의 구조적 거동을 파악하기 위해 동적, 정적 재하실험을 실시하였으며, 실험결과 이동하중에 따른 충격의 영향을 반영할 수 있는 충격계수를 결정할 수 있었다.
사회적 생활 환경이 향상되고 도시개발이 안정화됨에 따라 신규 주택건설공사에 대한 요구는 점진적으로 감소하고 있다. 이에, 신축 보다는 정비를 통해 구조물의 사용수명을 연장시키는 리모델링의 중요성이 강조되고 있으며, 이와 관련된 많은 연구들이 진행중에 있다. 그러나 국내의 경우 리모델링 해체공사를 위한 구조해석 관련 기준이 미흡한 실정이다. 국내 보고된 리모델링 해체 공사도중에 발생한 사고중 슬래브 붕괴사고는 다수를 차지하고 있으며, 대형사고로 발전할 수 있는 위험성을 내포하고 있어 리모델링 해체공사에 적용할 수 있는 구조해석 관련 기준의 개발은 중요하면서도 시급하다. 슬래브의 경우 하중을 직접적으로 저항하기 때문에 균열에 취약해 질수 있고 균열이 발생할 경우 리모델링의 근본취지에 어긋남과 동시에 붕괴사고의 원인이 될 수 있으므로, 초기균열을 억제함은 상당히 중요하다고 볼 수 있다. 따라서 이 연구는 슬래브 구조물의 초기균열을 억제하기 위한 기준을 마련하기 위한 기초자료를 제공하기 위해 수행되었다. 슬래브 구조물의 구조적 거동과 관련된 주요 요소로는 구조물의 형상과 구조물에 작용하는 하중이 있다. 슬래브 구조물의 형상과 작용하중과의 상호관계를 파악하기 위해 국내 아파트 평면도를 분석하였으며, 해체잔해물의 단위중량, 콘크리트 강도 등과 관련된 자료를 분석하였다. 분석결과를 활용하여 유한요소해석을 실시하였으며, 유한요소해석결과 주요 하중요소인 해체잔해물의 적재제한높이 및 적재방법에 대해 검토할 수 있었다. 또한, 소형해체장비의 이동에 따른 슬래브의 구조적 거동을 파악하기 위해 동적, 정적 재하실험을 실시하였으며, 실험결과 이동하중에 따른 충격의 영향을 반영할 수 있는 충격계수를 결정할 수 있었다.
Due to the fact that the social environment is improved and the urban development is stabilized, the demand of new construction of apartment becomes slowdown. Accordingly, there are many researches to lengthen the service life of the existing apartment through the remodeling and its importance is co...
Due to the fact that the social environment is improved and the urban development is stabilized, the demand of new construction of apartment becomes slowdown. Accordingly, there are many researches to lengthen the service life of the existing apartment through the remodeling and its importance is continuously rising. However, reliable design specifications and guidelines for the design of remodeling with partial demolition are not provided yet in Korea. Specially, in the apartment remodeling, slab collapse accidents take major portion in all accidents that reported by Korean Government. It is very important to prevent intial crack of slab because intial crack could cause severe accident like collapse of all structure in a short period of time. The purpose of this study is to develop structural guidelines that could guarantee the structural safety and serviceability of slab structure and could be adopted in Korean remodeling with partial demolition. There are mainly two components to determine structural behavior of slab structure. One is the shape of slab structure and the other is load which is resisted by the slab structure. In this study, the weight per unit volume of concrete debris and concrete strength are estimated through the analysis of previous researches to recognize the relationship between the shape of slab and load that loaded on the slab. Accordingly, approximately 300 pieces of floor plan are collected and analyzed. The finite element analysis is conducted using these analyzed and estimated results. From the finite element analysis results, the limited stacking height of debris is suggested and the stacking method is also discussed. In addition, to find the relationship between movement of demolition equipment and structural behavior of slab, the static and dynamic loading tests are conducted. From the results of loading tests, the impact factor which will be considered in the remodeling design could be estimated.
Due to the fact that the social environment is improved and the urban development is stabilized, the demand of new construction of apartment becomes slowdown. Accordingly, there are many researches to lengthen the service life of the existing apartment through the remodeling and its importance is continuously rising. However, reliable design specifications and guidelines for the design of remodeling with partial demolition are not provided yet in Korea. Specially, in the apartment remodeling, slab collapse accidents take major portion in all accidents that reported by Korean Government. It is very important to prevent intial crack of slab because intial crack could cause severe accident like collapse of all structure in a short period of time. The purpose of this study is to develop structural guidelines that could guarantee the structural safety and serviceability of slab structure and could be adopted in Korean remodeling with partial demolition. There are mainly two components to determine structural behavior of slab structure. One is the shape of slab structure and the other is load which is resisted by the slab structure. In this study, the weight per unit volume of concrete debris and concrete strength are estimated through the analysis of previous researches to recognize the relationship between the shape of slab and load that loaded on the slab. Accordingly, approximately 300 pieces of floor plan are collected and analyzed. The finite element analysis is conducted using these analyzed and estimated results. From the finite element analysis results, the limited stacking height of debris is suggested and the stacking method is also discussed. In addition, to find the relationship between movement of demolition equipment and structural behavior of slab, the static and dynamic loading tests are conducted. From the results of loading tests, the impact factor which will be considered in the remodeling design could be estimated.
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문제 정의
이 논문에서는 특정한 크기와 경계조건의 슬래브에 대하여 연구를 진행하였다. 그러므로 슬래브가 다른 경계조건을 가지거나, 현장조사 결과 건조수축에 의한 균열이 발생하거나 과거 재해로 인한 위해요소를 포함하는 경우에는 해당 변수를 고려해 해체잔해물의 적정제한높이를 새롭게 구해야 함을 밝혀두는 바이다. 다만, 이 논문을 통해 아파트의 리모델링시 해체잔해물의 적정높이를 구하는 접근방법 및 관련 프로세스, 현장실험 방법 및 분석 프로세스를 제공하고자 한다.
현장재하실험은 정적, 동적 재하실험 2종류를 실시하였다. 그러한 이유는 소형해체장비가 정지시, 이동시 각각 슬래브에 미치는 영향을 고려하여 소형해체장비의 운용과 관련된 해석적 기초자료를 마련하기 위해서다. 이 연구에서는 정적 재하실험을 실시하여 해체장비의 재하위치에 따른 슬래브의 구조적 거동을 조사하였고, 동적 재하실험을 실시하여 장비의 이동에 따른 슬래브의 구조적 거동을 조사하였다.
그러므로 슬래브가 다른 경계조건을 가지거나, 현장조사 결과 건조수축에 의한 균열이 발생하거나 과거 재해로 인한 위해요소를 포함하는 경우에는 해당 변수를 고려해 해체잔해물의 적정제한높이를 새롭게 구해야 함을 밝혀두는 바이다. 다만, 이 논문을 통해 아파트의 리모델링시 해체잔해물의 적정높이를 구하는 접근방법 및 관련 프로세스, 현장실험 방법 및 분석 프로세스를 제공하고자 한다. 이러한 노력들이 계속 쌓여 다양한 하중, 경계조건, 해석변수 모두를 포함하는 자료가 확보 될 때 보다 완벽한 자료가 마련될 것이며, 시방기준으로 발전할 수 있을 것이라 생각된다.
이 논문에서는 특정한 크기와 경계조건의 슬래브에 대하여 연구를 진행하였다. 그러므로 슬래브가 다른 경계조건을 가지거나, 현장조사 결과 건조수축에 의한 균열이 발생하거나 과거 재해로 인한 위해요소를 포함하는 경우에는 해당 변수를 고려해 해체잔해물의 적정제한높이를 새롭게 구해야 함을 밝혀두는 바이다.
국내에는 해체공사에 대한 표준작업안전지침 및 시방 기준을 마련하기 위해 이미 수행된 연구들이 다수 있으나 일부 내용이 국부적이고 통일되지 않아 해체공사 전반에 운용될 수 있도록 체계적인 정비가 필요하다(국토해양부, 2009). 이 연구는 기존 연구들의 내용을 정비하여 해체공사를 위해 좀 더 합리적인 기준을 마련하기 위한 노력의 일부이다.
이 연구는 해체공사를 위한 좀 더 합리적인 기준을 마련하기 위한 연구의 일부이다. 리모델링 등의 부분해체공사와 관련 해체잔해물 등의 고정하중, 해체장비 등의 이동하중에 의한 슬래브의 구조적 거동을 분석하였으며, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
2에서 보여주고 있는바와 같이 크게 2부분으로 이루어졌다. 해체잔해물의 적재량 및 적재방법에 따른 슬래브의 거동을 파악하고 적절한 적재제한높이 및 적재방법을 제안하기 위해 해체잔해물의 단위중량을 현장조사 및 문헌자료를 바탕으로 조사하였다. 국내에서 시공 및 분양되고 있는 아파트의 평면도를 입수하여 분석한 후 대표 슬래브의 표본을 결정하였으며, 국내 여러 아파트의 안전진단결과, 현장조사 및 문헌자료를 바탕으로 구조물의 연도경과별 설계강도를 결정하였다.
가설 설정
해석을 위해 콘크리트 설계기준 압축강도는 21MPa로 가정하였다. Table 4에서 보여주고 있는 바와 같이 조사된 대부분의 실측강도가 설계강도보다 크게 나타났기 때문에(Table 4 참조) 별도의 계수를 적용하지 않는 설계기준압축강도를 해체 당시의 콘크리트 슬래브의 압축강도(fck)로 가정하였고, 콘크리트 슬래브의 인장강도(ft)는 압축강도의 1/7(한국콘크리트학회, 2004)를 적용하여 3MPa로 가정하였다. 포아송비(ν)는 0.
이 연구에서는 Fig. 5에서 보여주고 있는 바와 같이 슬래브의 경계조건을 슬래브의 4변이 모두다 전면 고정(Fixed)되어 있는 경우와 3변(단면 2개, 장변 1개)이 전면 고정되어 있고 1변은 자유단(Free)인 경우 총 2가지 경우를 가정하여 고려하였다. 이 연구에서는 내력벽과 접하는 슬래브의 경계를 고정단(Fixed)으로 가정하였지만, 경우에 따라 단순지지(Simple) 혹은 반강접(Semi-rigid)으로도 볼 수도 있기 때문에 실재 건설현장에 적용할 경우에는 현장조건과 구조물의 상태를 정확히 조사하여 적절한 경계조건에 따른 해석을 실시해야 한다.
리모델링의 경우 안전진단을 통해 대상 구조물의 구조 안전성을 확인하거나 안전진단 결과 구조적으로 안전하지 못할 경우에는 구조안전성 보강공사를 추가적으로 실시한 후 리모델링공사를 실시해야 한다. 이 연구에서는 리모델링 대상 구조물의 콘크리트의 역학적 성질과 관련된 사항은 이상이 없거나 혹은 보수가 실시되었다는 가정하에서 이루어졌다.
이 연구에서는 소형해체장비를 이용하여 리모델링 부분해체 공사를 실시하는 경우를 가정하였다. 소형해체장비를 이용하여 구조물을 부분해체할 경우에는 Fig.
6tf/m3)임을 알 수 있었고, 이는 현장조사, 국토해양부(2009) 및 최훈 등(2010)의 연구 결과로부터 얻은 해체잔해물의 단위부피당 무게와 유사함을 알 수 있다. 이러한 조사결과를 정리하여 Table 2에 나타냈으며, 연구에서는 해체잔해물의 단위부피당 무게를 13.35kN/m3(1.5tf/m3)로 가정하였다.
18(Park and Paulay, 1975)로 가정하였다. 초기균열상태의 낮은 하중상태만을 연구결과로 활용하기 때문에 최훈 등(2010)의 연구결과를 참고하여 슬래브는 철근이 배근되지 않은 무근콘크리트로 가정하였다.
포아송비(ν)는 0.18(Park and Paulay, 1975)로 가정하였다.
슬래브의 두께는 1988년 이전의 최소슬래브 두께 규정을 참고하여 120mm, 150mm 2가지로 결정하였다(한국리모델링협회, 2008). 해석을 위해 콘크리트 설계기준 압축강도는 21MPa로 가정하였다. Table 4에서 보여주고 있는 바와 같이 조사된 대부분의 실측강도가 설계강도보다 크게 나타났기 때문에(Table 4 참조) 별도의 계수를 적용하지 않는 설계기준압축강도를 해체 당시의 콘크리트 슬래브의 압축강도(fck)로 가정하였고, 콘크리트 슬래브의 인장강도(ft)는 압축강도의 1/7(한국콘크리트학회, 2004)를 적용하여 3MPa로 가정하였다.
제안 방법
슬래브의 4변이 모두 유효할 경우와 3변만이 유효할 경우 모두다 LC 1에서 인장응력이 최대로 발생하는 경향이 있음을 알 수 있다. LC 1의 하중형태로 전체하중의 크기를 증가시켜가며 해석을 반복 수행하였다. 그 결과 Table 7에서 보여주고 있는 바와 같이 각각의 조건하에서 콘크리트 슬래브 하부에서 발생하는 인장응력의 최대값이 3.
해체잔해물의 적재량 및 적재방법에 따른 슬래브의 거동을 파악하고 적절한 적재제한높이 및 적재방법을 제안하기 위해 해체잔해물의 단위중량을 현장조사 및 문헌자료를 바탕으로 조사하였다. 국내에서 시공 및 분양되고 있는 아파트의 평면도를 입수하여 분석한 후 대표 슬래브의 표본을 결정하였으며, 국내 여러 아파트의 안전진단결과, 현장조사 및 문헌자료를 바탕으로 구조물의 연도경과별 설계강도를 결정하였다. 조사 및 결정된 해체잔재물의 단위중량, 대표 슬래브 표본, 설계강도를 바탕으로 유한요소해석을 실시하였으며, 해석결과 해체잔재물의 적절한 적재제한높이 및 적재방법을 제안할 수 있었다.
동적 재하실험은 슬래브 중앙을 따라 해체장비의 운행 속도가 저속(2km/h), 평속(3km/h), 고속(4km/h) (ZAXIS17U Manual) 각각의 경우 왕복 3회씩 총 9회 반복 실시하였다.
또한, 해석의 방법적 측면에서 콘크리트 슬래브와 보강철근을 각각 솔리드요소(Solid Element)를 사용하여 해석한 결과와 판요소(Plate Element)를 사용하여 콘크리트 만의 균질한 슬래브로 가정하여 해석한 결과가 탄성범위내 낮은 하중상태에서는 서로 유사하다고 기술하고 있다. 따라서 이 연구에서 최훈 등(2010)의 연구결과를 참고하여 해석의 효율을 위해 4절점 판요소인 SBHQ6(Stretching and Bending Hybrid Quadrilateral)를 사용하여 해석하였다. 이러한 이유는 SBHQ6는 Fig.
또한, 소형해체장비의 운용에 따른 슬래브의 거동을 파악하기 위해 국내 한 해체현장에서 정적, 동적 재하실험을 실시하였다. 재하실험결과 소형해체장비의 이동에 따른 충격계수를 추정할 수 있었으며, 일반적으로 설계에서 사용되는 충격계수의 적절성에 대해 검토할 수 있었다.
이 연구는 해체공사를 위한 좀 더 합리적인 기준을 마련하기 위한 연구의 일부이다. 리모델링 등의 부분해체공사와 관련 해체잔해물 등의 고정하중, 해체장비 등의 이동하중에 의한 슬래브의 구조적 거동을 분석하였으며, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
슬래브의 처짐량은 탄성범위 내에서는 하중에 비례하므로 동적 재하실험을 통해 측정된 처짐량과 정적 재하실험을 통해 측정된 처짐량을 비교하여 충격계수를 산정하였다(한국시설안전기술공단, 2006).
연구를 위해 Fig. 3에서 보여주고 있는 바와 같이 현재 국내에 건설 및 분양되고 있는 아파트 구조물의 면적(평수)별 평면도를 입수하여 분석하였다.
이 연구에서 고려하고 있는 리모델링 부분해체공사는 소형해체장비를 운용하여 실시하는 경우이므로 소형해체 장비의 운용에 따른 슬래브의 구조적 거동을 조사하여, 해당해체장비(17.5kN)의 충격계수를 산정하기 위해 현장 재하실험을 실시하였다.
그러한 이유는 소형해체장비가 정지시, 이동시 각각 슬래브에 미치는 영향을 고려하여 소형해체장비의 운용과 관련된 해석적 기초자료를 마련하기 위해서다. 이 연구에서는 정적 재하실험을 실시하여 해체장비의 재하위치에 따른 슬래브의 구조적 거동을 조사하였고, 동적 재하실험을 실시하여 장비의 이동에 따른 슬래브의 구조적 거동을 조사하였다. 정적, 동적 재하실험 결과를 비교분석하여 소형해체장비의 충격의 영향을 구조해석에 고려하기 위한 충격계수를 결정하였다.
8m이다. 이와 유사한 방법으로 약 300여개의 평면도를 분석하여 각 면적에 해당하는 슬래브의 최대크기를 결정하였다. 결정된 슬래브의 최대크기를 다시 면적(평수)별로 분류하여 대표 슬래브의 표본으로 결정하였으며, 각각의 크기를 정리하여 Table 3에 나타내었다.
이 연구에서는 정적 재하실험을 실시하여 해체장비의 재하위치에 따른 슬래브의 구조적 거동을 조사하였고, 동적 재하실험을 실시하여 장비의 이동에 따른 슬래브의 구조적 거동을 조사하였다. 정적, 동적 재하실험 결과를 비교분석하여 소형해체장비의 충격의 영향을 구조해석에 고려하기 위한 충격계수를 결정하였다.
국내에서 시공 및 분양되고 있는 아파트의 평면도를 입수하여 분석한 후 대표 슬래브의 표본을 결정하였으며, 국내 여러 아파트의 안전진단결과, 현장조사 및 문헌자료를 바탕으로 구조물의 연도경과별 설계강도를 결정하였다. 조사 및 결정된 해체잔재물의 단위중량, 대표 슬래브 표본, 설계강도를 바탕으로 유한요소해석을 실시하였으며, 해석결과 해체잔재물의 적절한 적재제한높이 및 적재방법을 제안할 수 있었다.
해체잔해물의 적정제한높이를 제안하기 위해 유한요소해석을 실시하였다. 유한요소해석은 상용 구조해석 프로그램인 GTSTRUDL Ver.
현장재하실험은 정적, 동적 재하실험 2종류를 실시하였다. 그러한 이유는 소형해체장비가 정지시, 이동시 각각 슬래브에 미치는 영향을 고려하여 소형해체장비의 운용과 관련된 해석적 기초자료를 마련하기 위해서다.
대상 데이터
114.6m2(38평)의 두께 150mm(Table 3 참조) 슬래브를 대상으로 총 33.5kN의 하중을 Table 5에 따라 Zone 1 ~ Zone 5에 분배하여 재하하여 해석을 진행하였다. 해석결과를 통해 하중형태에 따른 슬래브의 거동의 차이점을 분석할 수 있었다.
실험은 Photo 3에서 보여주고 있는 바와 같은 국내 강원도 속초시에 소재한 골조식 콘크리트 구조물의 리모델링 공사현장에서 실시하였다. 정적, 동적 재하실험은 Photo 3(d)에서 보여주는 바와 같은 현장에서 사용중인 17.
실험은 Photo 3에서 보여주고 있는 바와 같은 국내 강원도 속초시에 소재한 골조식 콘크리트 구조물의 리모델링 공사현장에서 실시하였다. 정적, 동적 재하실험은 Photo 3(d)에서 보여주는 바와 같은 현장에서 사용중인 17.5 kN의 해체장비인 H사의 ZX17U-2를 사용하였다.
조사는 총 5개의 아파트(Apartment)를 대상으로 하였다. 조사결과 Table 4에서 보여주고 있는 바와 같이 조사강도가 설계강도와 비교 평균적으로 1.
데이터처리
해체잔해물의 적정제한높이를 제안하기 위해 유한요소해석을 실시하였다. 유한요소해석은 상용 구조해석 프로그램인 GTSTRUDL Ver. 31을 사용하였다(GTSTRUDL, 2010). 최훈 등(2010)의 연구결과에 의하면 리모델링 공사의 경우 사용성 및 유지관리를 위해 슬래브 하부의 균열을 방지하는 것이 중요하다고 기술하고 있다.
5kN의 하중을 Table 5에 따라 Zone 1 ~ Zone 5에 분배하여 재하하여 해석을 진행하였다. 해석결과를 통해 하중형태에 따른 슬래브의 거동의 차이점을 분석할 수 있었다.
2mm로 나타났다. 해체 잔해물 적재제한 높이의 평균값은 계산값의 최대값과 최소값을 제외한 나머지 값을 이용해 계산하였다. 또한, 이 연구에서 제시한 해체잔해물의 적정 제한 높이는 현장실험을 제외한 해석적 기법에 의해 제시된 결과 이므로, 일반적으로 슬래브에 발생할 수 있는 건조수축균열 등의 위해요소는 고려하지 않았다.
성능/효과
(1) 해체 잔해물의 적재제한 높이를 결정하기 위한 해체잔해물의 단위부피당 무게를 현장조사, 문헌조사 등을 통해 조사하였으며, 조사결과 적절한 해체 잔해물의 단위부피당 무게는 1.35kN/m3임을 알 수 있었다.
(2) 현장 및 문헌조사 결과와 유한요소 해석결과를 종합하여 각 평수별 아파트의 해체잔해물 적정제한 높이를 결정할 수 있었으며, 적정제한높이는 평균적으로 122.5cm임을 알 수 있었다.
(3) 장비하중의 이동에 따른 충격계수를 결정하기 위해 정적, 동적 재하실험을 실시하였으며, 실시결과 충격계수는 0.2로 나타났다.
(4) 기존의 시방서를 참고하여 적용하고 있는 충격계수의 최대값 0.3은 안전측 설계를 위해서 적절한 값임을 알 수 있었다.
정적 및 동적 재하실험 결과 슬래브 중앙부에 발생한 처짐(LD1)을 Table 9에 정리하여 나타내었으며, Table 9에서 보여주는 바와 같이 동적 하중이 재하될 경우가 정적 하중이 재하될 경우보다 처짐이 크게 발생하였다. 동적 재하실험에서의 하중속도의 영향을 보면 하중속도가 커질수록 충격하중이 커졌으며, 정적 재하실험결과와 비교 슬래브 중앙부의 처짐량은 최대 약 20%정도 증가함을 알 수 있었다.
5mm로 나타났다. 또한, 슬래브의 두께가 150mm일 때, 잔해물의 적재제한 높이는 평균적으로 BC 1에서 201.5mm, BC 2에서 188.2mm로 나타났다. 해체 잔해물 적재제한 높이의 평균값은 계산값의 최대값과 최소값을 제외한 나머지 값을 이용해 계산하였다.
또한, 소형해체장비의 운용에 따른 슬래브의 거동을 파악하기 위해 국내 한 해체현장에서 정적, 동적 재하실험을 실시하였다. 재하실험결과 소형해체장비의 이동에 따른 충격계수를 추정할 수 있었으며, 일반적으로 설계에서 사용되는 충격계수의 적절성에 대해 검토할 수 있었다.
해체잔해물의 단위부피당 무게를 산정하기 위해 국내 한 해체현장을 방문하여 현장작업자들을 대상으로 조사를 한 결과 용량 133.45kN(15tf)의 트럭의 경우 해체 잔해물을 가득 적재할 경우 10m3을 적재할 수 있으며, 213.52kN(24tf)의 트럭의 경우 최대 16m3∼17m3을 적재 가능한 것으로 나타났다.
현장실험결과 처짐량을 기준으로 하여 산정한 충격계수는 약 0.2로 나타났으며, 이는 현재 사용하고 있는 토목교량분야의 충격계수 최대값인 0.3(대한토목학회, 2008)과 비교해 작은값임을 알 수 있었다.
후속연구
그러나, 이 결과는 크기 4.2m×4.2m인 슬래브의 해석결과로 제한되며, 해체잔해물의 적재제한높이를 산정할 때 해체잔해물의 단위부피(1m3)당 무게(kN)를 직접 고려하기 보다는 콘크리트의 단위중량(23kN/m3)으로 대체하여 산정되었으므로 활용에 제한이 있다.
5kPa로 다양하게 제시하고 있지만, 이 역시 구체적인 적용에 대한 언급이 모호하므로 해체공사의 환경이 상이한 국내현장에 직접 적용하기란 상당한 어려움이 있을 것으로 생각된다. 따라서 이러한 연구 결과를 참고 및 보완하여 좀 더 구체적이고 현실성 있는 최대재하하중 및 적재제한높이에 대한 제시가 필요하다.
이러한 변화는 슬래브의 구조거동을 예측하는데 중요변수로 작용할 수 있다. 이 연구에서는 이러한 다양한 변수를 고려하여 현장 작업자가 해체작업의 계획을 수립하고 또 이를 수행함에 있어 활용될 수 있는 지침을 마련하기 위한 기초자료로 활용 가능할 것으로 생각된다.
다만, 이 논문을 통해 아파트의 리모델링시 해체잔해물의 적정높이를 구하는 접근방법 및 관련 프로세스, 현장실험 방법 및 분석 프로세스를 제공하고자 한다. 이러한 노력들이 계속 쌓여 다양한 하중, 경계조건, 해석변수 모두를 포함하는 자료가 확보 될 때 보다 완벽한 자료가 마련될 것이며, 시방기준으로 발전할 수 있을 것이라 생각된다.
그러한 이유는 기타 위해요소를 고려할 경우 또 다른 가정사항을 추가적으로 도입을 해야 하기 때문이다. 하지만, 추후 실험적 연구가 실시될 경우 연구의 정확성을 위해 건조수축 균열 및 기타 위해요소를 고려하길 바란다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
신규 주택건설공사에 대한 요구가 점진적으로 감소하게 된 이유는 무엇인가?
사회적 생활 환경이 향상되고 도시개발이 안정화됨에 따라 신규 주택건설공사에 대한 요구는 점진적으로 감소하고 있다. 이에, 신축 보다는 정비를 통해 구조물의 사용수명을 연장시키는 리모델링의 중요성이 강조되고 있으며, 이와 관련된 많은 연구들이 진행중에 있다.
슬래브의 초기균열을 억제하는 것이 중요한 이유는 무엇인가?
국내 보고된 리모델링 해체 공사도중에 발생한 사고중 슬래브 붕괴사고는 다수를 차지하고 있으며, 대형사고로 발전할 수 있는 위험성을 내포하고 있어 리모델링 해체공사에 적용할 수 있는 구조해석 관련 기준의 개발은 중요하면서도 시급하다. 슬래브의 경우 하중을 직접적으로 저항하기 때문에 균열에 취약해 질수 있고 균열이 발생할 경우 리모델링의 근본취지에 어긋남과 동시에 붕괴사고의 원인이 될 수 있으므로, 초기균열을 억제함은 상당히 중요하다고 볼 수 있다. 따라서 이 연구는 슬래브 구조물의 초기균열을 억제하기 위한 기준을 마련하기 위한 기초자료를 제공하기 위해 수행되었다.
신규 주택건설공사에 대한 요구가 점진적으로 감소됨에 따라 강조되는 것은 무엇인가?
사회적 생활 환경이 향상되고 도시개발이 안정화됨에 따라 신규 주택건설공사에 대한 요구는 점진적으로 감소하고 있다. 이에, 신축 보다는 정비를 통해 구조물의 사용수명을 연장시키는 리모델링의 중요성이 강조되고 있으며, 이와 관련된 많은 연구들이 진행중에 있다. 그러나 국내의 경우 리모델링 해체공사를 위한 구조해석 관련 기준이 미흡한 실정이다.
참고문헌 (14)
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콘크리트구조설계기준 해설, 기문당, 한국콘크리트학회, 2008.
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