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제 Ⅲ 편 집합건축물 유지관리 매뉴얼

제 Ⅲ 편  집합건축물 유지관리 매뉴얼

4. 최적 보수ㆍ보강 기법

4.3 하자부위별  보강재료 및 보강공법의 선정

4.3.1. 보강의 공법별 분류

 

분 류

단면증대공법

보강재 부착공법

보강부재 신설공법

보강방법

•요구단면적 규격에 맞춘 형틀을 제작하여 콘크리트 등을 타설.

•형틀 제작 후 고유동성 보강재(무수축몰탈, 에폭시 등)를 주입 또는 그라우팅하여 단면을 확장하는 방법.

•형틀제작 없이 외부에서 보강재를  뿜어 붙여 단면을 증대하는 방법.

•인장응력작용부위에 보강재를 부착하는 방법.

•기둥 등 구속효과가 요구되는 부위에 보강재를 완전 폐쇄형으로 감싸서 부착하는 방법.

•작용하중을 분담할 수 있는 추가부재를 설치하는 보강방법.

 (추가 보강부재에 하중전이)

보강목적

•휨내력 증대

•전단내력 증대

•축내력 증대

•강성 증대

•휨내력 증대

•강판 등 압축저항이 가능한 보강재를 부착할 경우 축하중에 대한 내력 증대

•섬유 보강재와 같이 일방향 저항 보강재의 경우 구속력에 의한 축하중 내력 증대.

•하중작용부에 새로운 지점을 생성하여 작용되는 하중의 일부를 신규부재로 전이.

•작용하는 하중을 추가부재에 분담시킴으로써 보강되지 않는 기존 부재에 작용하는 하중을 저감시킴.

개 념 도

 

4.3.2. 보강의 재료별 분류

 

분 류

철강재료

합성섬유

무기계 재료

(폴리머 시멘트 등)

유기계 재료

(에폭시 몰탈 등)

특 징

•자중이 커서 운반 및 시공이 어려움.

•강재에 고정용 앵커시공 시 소음이 심함.

•내화피복이 필요.

•형강, 판재 형태.

•자중이 가볍고 시공이 비교적 쉬움.

•빠르고 안정적인 보강효과.

•화재에 불리.

•탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유 등.

•시멘트와 폴리머 재료의 복합 재료.

•수화과정에서 단단한 복합체를 형성.

•콘크리트 구조물의 보강에 적합.

•덧바르기 시 한 번에 두껍게 바를 수 없음.

•그라우팅, 덧바르기, 뿜어 붙이기 등.

•비교적 경량이고 강도 및  접착성이 높음.

•폴리머계에 비하여 성능이  우수.

•경화속도가 빠르므로 공사  기간을 단축.

•고온에서 변형되기 쉬움.

•자재비 고가.

보 강 효 과

•휨내력, 전단내력, 축내력,  강성 등 모든 구조하중 증대효과

•인장응력이 작용하는 부위

•축내력 중 구속효과가 요구되는 부위

•높은 강도

•염분의 차단

•중성화억제

•주로 보수재로 이용됨

•보강재의 접착성 높임

•보강재의 보강효과 증대

보 강 자 재

4.3.3. 하자부위별 보강기법

가. 기초보강

 

보강종류

지반보강

기초확장

기초판 크기 확장

기초판 두께 확장

보강개요

•기초를 받치고 있는 지반이 부실하거나, 더욱 높은 지내력이 요구될때 주로 적용하는 공법

•밀실하지 못한 지반에 고유동 보강재를 침투?충진하는 방법, 고압의 보강몰탈로 주변의 토사를 압밀하는 방법, 강한 지반까지 하중을 전달할 수 있는 파일을 생성하는 방법

•지반보강이 어렵거나, 충분한 지내력임에도 불구하고 기초에 손상이 발생할 정도의 추가 하중이 발생한 구조물에 주로 적용.

•기초지판의 면적을 넓혀 상부에서 작용하는 하중을 분산시키는 방법.

•매트형 기초, 또는 현장 상황이 열악하여 지반보강, 기초판 크기 확장이 어려운 기초구조물에 적용

•기초판의 유효춤을 키워 기초판의 내력을 증진시키는 방법.

보강특징

•지내력부족 지반에 직접 적용

•기초판과 지반사이의 토사불량

•밀크시멘트 충진, 압밀 보강.

•시공비 저가

•하중증가로 인한 지내력부족

•기초내력부족

•신설부재철근 기존구체에 매립

•시공비 고가

•기존기초내력부족

•최대 허용모멘트 증대 효과

•최하층 바닥레벨 상승

•신설부재철근 기존구체에 매립

•시공비 고가

시공순서도

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

보강위치 확인(철근비파괴 탐사)

 

 

보강대상 기둥 확인

 

 

보강위치 확인

 

 

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기초철근을 피하여 주입천공구 신설

 

 

시공용 작업구 신설

 

 

기초바닥 바탕처리(치핑 등 요철처리)

 

 

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고유동 보강약액 주입(고압/저압)

 

 

기초 측면 바탕처리(치핑등 요철처리)

 

 

신설부재 연결 및 전단보강용 앵커 신설(철근 앵커링, 볼트 앵커링)

 

 

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보강재 경화후 천공구 메우기

 

 

신설부재 연결 및 전단보강용 앵커 신설(철근, 볼트 앵커링 등 )

 

 

철근배근 또는 형강 배치

 

 

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보강 위치 마감

 

 

기초판 확장 부재 신설

 

 

소요높이까지 콘크리트 타설.

 

 

 

 

 

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신설부재 양생 후 작업구 원상복구

 

 

보강위치 마감.

 

 

 

 

 

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보강위치 마감.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

현장적용 사례

 

보강특징

 •00개발㈜ 중계동00빌딩 신축공사 중 보수?보강공사

 

 •00건설㈜ 김포 00 아파트 신축공사 중 보수?보강공사

 

 •00건설㈜ 대전 00대학교 00관 증축공사 중 지반보강공사

 •00개발㈜ 중계동00빌딩 신축공사 중 보수?보강공사

 

 •00건설㈜ 부산서면 00아파트 신축공사 중 보수?보강공사

 •00개발㈜ 중계동00빌딩 신축공사 중 보수?보강공사

 

 •00산업개발 동대문 00패션상가 리모델링 중 보수?보강공사

나. 기둥보강

 

보강종류

섬유보강

강판보강

기둥단면증대

보강개요

• 30%이내 내력부족 시 적용

• 낮은 자중으로 안정적이고 빠른 시공가능하며 보강대상 부재에 자재에 의한 추가하중이 거의 없슴.

• 기술신뢰성 높음

• 기존단면유지

• 폐쇄형보강 원칙(Confinement)

• 철근비 증대로 취성 커질 우려가 있슴.

• 내화성능이 낮음.

• 20~40%이내 내력부족 시 적용

• 고중량강판 사용시 시공난이도 증가

• 마감재 시공어려움-미관상문제

• 폐쇄형보강 원칙(Confinement)

• 강판6mm이내의 보강이 적절함.

• 철근비 증대로 취성 커질 우려가 있슴.

• 내화성능이 낮음.

• 40%이상내력부족 시에도 가능.

• 보강 신뢰도 높음

• 단면증대에 따른 실제 사용할 수 있는 면적이 줄어 공간활용도가 낮아짐.

• 보강재료에 따라 성능 크게 좌우됨.

• 시공난이도가 높아 소요공기가 길다.

• 철근비에 구애받지 않음.

• 높은 내화성능 발휘.

시공순서도

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

보강대상 부재 확인

 

 

보강대상 부재 확인

 

 

보강대상 부재 확인

 

 

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보강방해물(마감재 등)제거

 

 

보강방해물(마감재 등)제거

 

 

보강방해물(마감재 등)제거

 

 

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바탕처리(그라인딩 등)

 

 

바탕처리(그라인딩 등)

 

 

바탕처리(치핑 등 요철처리)

 

 

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면처리용 약액 도포(에폭시 프라이머 등)

 

 

기존부재의 철근을 피하여 보강재 부착용 앵커홀 천공

 

 

신설부재 연결 및 전단보강용 앵커 신설(철근 앵커링, 볼트 앵커링)

 

 

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면처리 약액 경화 후 보강섬유 접착제 도포 (에폭시 레진 등)

 

 

보강부재(폐쇄형 보강원칙) 설치

 

 

철근배근 또는 형강 배치

 

 

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보강섬유 부착(폐쇄형 부착-겹침확보)

 

 

보강재 설치용 앵커 조립

 

 

신구접착제 도포

 

 

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보강섬유 함침용 약액도포        (에폭시 레진 등)

 

 

기존부재와 보강부재의 일체화를 위한 보강재 주입(에폭시 주입재 등)

 

 

형틀 제작?설치

 

 

 

 

 

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녹막이 및 마감도장.

 

 

보강재(콘크리트, 무수축몰탈 등) 타설

 

 

 

 

 

 

 

 

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양생 후 보강위치 마감

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

현장 적용 사례

 

시공사례

00개발㈜ 중계동00빌딩 신축공사 중 보수?보강공사

•  00건설㈜ 00학술정보원 리모델링공사

• 00건설㈜ 00숲 조성공사 DC-84공구 보수?보강공사

• 00건설㈜ 00맨션 리모델링 공사 중 보수?보강 공사

㈜00건설 부산서면 00프라자 건설공사

00개발㈜ 중계동00빌딩 신축공사 중 보수?보강공사

• 00건설㈜ 00맨션 리모델링 공사 중  보수?보강 공사

00건설㈜ 00맨션 리모델링 공사 중  보수?보강 공사

• 00건설㈜ 부산서면 00아파트 신축공사 중 보수?보강공

다. 보 및 슬래브보강

 

보강종류

섬유보강

강판보강

보 단면증대

보강개요

• 30%이내 내력부족 시 적용

• 낮은 자중으로 안정적이고 빠른 시공가능하며 보강대상 부재에 자재에 의한 추가하중이 거의 없슴.

• 기술신뢰성 높음

• 기존단면유지

• 인장하중 작용부.전단하중 작용부 보강 원칙→압축하중 작용부에는 적용불가

• 철근비 증대로 취성 커질 우려가 있슴.

• 내화성능이 낮음.

• 20~40%이내 내력부족 시 적용

• 상향작업이 주된 공사이므로 고중량강판 사용 시 시공난이도 증가.

• 마감재 시공어려움-미관상문제

•인장부, 전단부, 압축하중 작용부에도  적용가능.

• 강판6mm이내의 보강이 적절함.

• 철근비 증대로 취성 커질 우려가 있슴.

• 내화성능이 낮음.

• 30%이상내력부족 시에도 적용 가능

• 슬래브로 상부면이 차단되어 보의 4면 보강이 곤란

• 자체 면적 증가로 실층고가 낮아짐

• 내화성 우수

• 철근비에 구애받지 않음

장 적용

라. 벽체보강

 

보강종류

섬유보강

철판보강

단면증대

보강개요

• 30%이내 내력부족 시 적용

• 낮은 자중으로 안정적이고 빠른 시공가능하며 보강대상 부재에 자재에 의한 추가하중이 거의 없슴.

• 기술신뢰성 높음

•보강재의 두께가 얇아 기존단면유지   가능

• 철근비 증대로 취성 커질

우려가 있슴.

• 내화성능이 낮음.

• 20~40%이내 내력부족 시 적용

• 고중량강판 사용 시 시공난이도

증가

• 마감재 시공어려움-미관상문제

• 강판6mm이내의 보강이 적절함.

• 철근비 증대로 취성 커질 우려가

있슴.

• 내화성능이 낮음.

• 40%이상내력부족 시에도 가능.

• 보강 신뢰도 높음

• 단면증대에 따른 실제 사용할 수

있는 공간이 줄어 공간활용도가

낮아짐.

• 보강재료에 따라 성능 크게 좌

우됨.

• 시공난이도가 높아 소요공기가

길다.

• 철근비에 구애받지 않음.

• 높은 내화성능 발휘.

현장 적용

사례