기존 콘크리트 구조물의 안정성 평가

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기존콘크리트구조물의 안정성 평가

기존 콘크리트 구조물의 안정성 평가방법에 대해서 서술하시오. (적용범위, 조사및시험방법, 평가입력값, 평가방법)

정답:

KDS 14 20 90

적용범위 (1.2)

1. 내하력에 관해 의문시되는 기존 구조물의 안정성 평가 시
2. 구조물의 유지관리 또는 구조물의 안전도 및 내하력 평가 시
3. 구조물 또는 부재의 안전이 의심스러운 경우, 해당 구조물 및 부재에 대하여 충분한 조사와 시험이 실시되어야 한다.
4. 내하력 부족의 요인을 알 수 있거나 부재치수 및 재료특성을 측정할 수 있는 경우 이러한 측정값을 근거로 내하력에 대한 해석에 의한 평가를 실시한다.
5. 내하력 부족의 요인을 알 수 없거나 부재치수 및 재료특성을 측정할 수 없는 경우 재하시험에 의한 평가를 실시한다.

조사 및 시험 (4.1)

1. 구조물의 부재치수는 위험단면에서 확인
2. 철근, 용접철망 또는 긴장재의 위치 및 크기는 계측에 의해 위험단면에서 결정하여야 한다. 도면의 내용이 표본조사에 의해 확인된 경우에는 도면에 근거하여 철근의 위치를 결정할 수 있다.
3. 콘크리트 강도의 검토가 필요한 겨우, 코어시험편 또는 공시체에 대한 압축강도시험 결과를 이용하여 적절한 평가입력값을 구하여야 한다.
4. 철근 강도와 긴장재 강도가 필요한 경우, 대상 구조물에서 채취한 시료를 사용하여 인장시험으로 결정한다.

평가입력값 (4.2)

1. 구조제원 및 치수
   • 가능한 측정한 값 사용
2. 재료의 평가입력값
   • 조사 및 시험을 통해 얻어진 재료강도의 측정값을 이용하여 구조물의 저항능력을 산정하는 경우, 검증된 통계적 방법에 의해 평가입력값으로 변환한다.
   • 콘크리트의 평가입력값은 배합강도와 실제강도의 차이, 표준공시체 강도와 현장콘크리트 강도의 차이, 재령의 따른 강도변화, 콘크리트의 열화, 시험방법에 따른 불확실성을 고려하여 결정한다.
   • 철근 및 긴장재의 평가입력값은 현장조사 결과에 의한 측정값을 이용하여 결정한다.
3. 평가를 위한 강도감소 계수
   • 단면크기과 재료특성을 조사 및 시험값 사용 시 강도감소계수를 아래값까지 증가시킬 수 있다.
   • 섬유복합체나 유기재료를 사용하는 보강공법을 적용할 경우, 환경노출 상태, 사용재료 및 공법에 따라 보강한 부재의 신뢰성, 내구성, 강도 및 연성능력의 저하가 예상되는 경우는 해당재료에 대하여 추가적으로 부분강도감소계수를 적용한다.
   • 현장에서 재료특성과 실제의 치수를 정확히 계측할 수 있고, 잘 알려진 해석법을 사용함으로써 정확성을 기할 수 있기 떄문이다
4. 평가를 위한 하중 및 하중계수
   • 하중조사를 수행한 경우 평가에서 반영가능하다.
   • 정밀현장조사를 통해 하중을 확인한 경우 설계용 하중조합에서 고정하중과 활하중의 하중계수를 5% 만큼 감소시킬 수 있다.

해석에 의한 평가 (4.3)

1. 구조물의 부재치수와 상세, 재료의 성질 및 기타 주요 구조 조건을 실제 상태대로 현장조사 실시(구조부재의 치수는 위험단면에서 확인)
2. 해석에 사용하는 하중계수는 구조기준이나 이외의 다른 기준의 취지에 합치되는지의 여부를 확인하여야 한다.
3. 기존 구조물의 안전성 조사는 그 구조물의 노후, 손상 정도를 고려하여 시행하여야 하며, 구조기준에 합당한 설계 및 안전에 관한 제반 요구사항을 만족시켜야 한다.

재하시험에 의한 평가 (4.4)

목적(1), 재하시험전에 해야하는 것(2), 주의사항(3)

1. 재하시험의 목적은 구조물 또는 부재의 실제 내하력을 정량화하여 안전성을 평가하기 위함이며, 재하시험의 결과는 안전성 판단에 직접 적용하거나 해석적인 방법으로 평가된 구조물의 내하력을 보완하는데 적용하여야 한다.
2. 책임구조기술자는 재하시험 전에 재하하중, 계측, 시험조건, 수치해석 등을 포함한 재하시험 계획을 수립하여 구조물의 소유주 또는 관리 주체의 승인을 받아야 한다.
3. 재하시험을 수행하기 전에 해석적인 평가를 수행하여야 한다.
4. 재하시험 대상 구조물 또는 부재의 재료가 충분히 설계강도에 도달할 수 있는 재령일이 확보된 이후에 수행하여야 한다.
5. 건물에 부재의 안전성을 재하시험 결과에 근거하여 직접 평가할 경우에는 보, 슬래브 등과 같은 휨부재의 안전성 검토에만 적용할 수 있다.
6. 구조물의 일부분만을 재하할 경우, 내하력이 의심스러운 부분의 예상 취약 원인을 충분히 확인할 수 있는 적절한 방법으로 실시하여야 한다.

부록 : 기존 구조물의 안전성 평가 세부 사항

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1. 조사 및 시험은 주요 구조 부재의 정밀육안검사, 비파괴현장시험 및 재료시험을 사용하여 충분히 이루어져야 한다.
2. 조사 및 시험자료를 바탕으로 구조해석을 실시하고, 내하력을 평가하여 부재와 구조물의 안전성을 평가한다. 해석에 의한 평가를 신뢰할 수 없는 경우에는 재하시험을 실시할 수 있다.
3. 안전성 평가 결과보고서는 평가에 사용된 해석방법의 종류 및 해석겨로가에 대한 설명과 계산 시록, 재하시럼의 방법을 포함하여야 한다.

재료 및 구조 특성의 평가입력값 (2.3.3)

하중 특성의 평가입력값 (2.3.4)

정적재하시험 (4.2.2)

동적재하시험 (4.2.3)

END