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
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단면증대공법
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보강재 부착공법
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보강부재 신설공법
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보강방법
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•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.
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•인장응력작용부위에 보강재를 부착하는 방법.
•기둥 등 구속효과가 요구되는 부위에 보강재를 완전 폐쇄형으로 감싸서 부착하는 방법.
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•작용하중을 분담할 수 있는 추가부재를 설치하는 보강방법.
(추가 보강부재에 하중전이)
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보강목적
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•휨내력 증대
•전단내력 증대
•축내력 증대
•강성 증대
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•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.
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•하중작용부에 새로운 지점을 생성하여 작용되는 하중의 일부를 신규부재로 전이.
•작용하는 하중을 추가부재에 분담시킴으로써 보강되지 않는 기존 부재에 작용하는 하중을 저감시킴.
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개 념 도
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4.3.2. 보강의 재료별 분류
분 류
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철강재료
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합성섬유
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무기계 재료
(폴리머 시멘트 등)
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유기계 재료
(에폭시 몰탈 등)
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특 징
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•자중이 커서 운반 및 시공이 어려움.
•강재에 고정용 앵커시공 시 소음이 심함.
•내화피복이 필요.
•형강, 판재 형태.
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•자중이 가볍고 시공이 비교적 쉬움.
•빠르고 안정적인 보강효과.
•화재에 불리.
•탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유 등.
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•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.
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•비교적 경량이고 강도 및 접착성이 높음.
•폴리머계에 비하여 성능이 우수.
•경화속도가 빠르므로 공사 기간을 단축.
•고온에서 변형되기 쉬움.
•자재비 고가.
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보 강 효 과
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•휨내력, 전단내력, 축내력, 강성 등 모든 구조하중 증대효과
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•인장응력이 작용하는 부위
•축내력 중 구속효과가 요구되는 부위
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•높은 강도
•염분의 차단
•중성화억제
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•주로 보수재로 이용됨
•보강재의 접착성 높임
•보강재의 보강효과 증대
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보 강 자 재
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4.3.3. 하자부위별 보강기법
가. 기초보강
보강종류
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지반보강
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기초확장
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기초판 크기 확장
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기초판 두께 확장
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보강개요
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•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
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•지반보강이 어렵거나, 충분한 지내력임에도 불구하고 기초에 손상이 발생할 정도의 추가 하중이 발생한 구조물에 주로 적용.
•기초지판의 면적을 넓혀 상부에서 작용하는 하중을 분산시키는 방법.
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•매트형 기초, 또는 현장 상황이 열악하여 지반보강, 기초판 크기 확장이 어려운 기초구조물에 적용
•기초판의 유효춤을 키워 기초판의 내력을 증진시키는 방법.
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보강특징
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•지내력부족 지반에 직접 적용
•기초판과 지반사이의 토사불량
•밀크시멘트 충진, 압밀 보강.
•시공비 저가
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•하중증가로 인한 지내력부족
•기초내력부족
•신설부재철근 기존구체에 매립
•시공비 고가
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•기존기초내력부족
•최대 허용모멘트 증대 효과
•최하층 바닥레벨 상승
•신설부재철근 기존구체에 매립
•시공비 고가
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시공순서도
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보강위치 확인(철근비파괴 탐사)
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보강대상 기둥 확인
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보강위치 확인
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기초철근을 피하여 주입천공구 신설
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시공용 작업구 신설
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기초바닥 바탕처리(치핑 등 요철처리)
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고유동 보강약액 주입(고압/저압)
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기초 측면 바탕처리(치핑등 요철처리)
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신설부재 연결 및 전단보강용 앵커 신설(철근 앵커링, 볼트 앵커링)
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보강재 경화후 천공구 메우기
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신설부재 연결 및 전단보강용 앵커 신설(철근, 볼트 앵커링 등 )
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철근배근 또는 형강 배치
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보강 위치 마감
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기초판 확장 부재 신설
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소요높이까지 콘크리트 타설.
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신설부재 양생 후 작업구 원상복구
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보강위치 마감.
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보강위치 마감.
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현장적용 사례
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보강특징
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•00개발㈜ 중계동00빌딩 신축공사 중 보수?보강공사
•00건설㈜ 김포 00 아파트 신축공사 중 보수?보강공사
•00건설㈜ 대전 00대학교 00관 증축공사 중 지반보강공사
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•00개발㈜ 중계동00빌딩 신축공사 중 보수?보강공사
•00건설㈜ 부산서면 00아파트 신축공사 중 보수?보강공사
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•00개발㈜ 중계동00빌딩 신축공사 중 보수?보강공사
•00산업개발 동대문 00패션상가 리모델링 중 보수?보강공사
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나. 기둥보강
보강종류
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섬유보강
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강판보강
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기둥단면증대
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보강개요
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• 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.
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• 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.
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• 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.
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시공순서도
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보강대상 부재 확인
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보강대상 부재 확인
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보강대상 부재 확인
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보강방해물(마감재 등)제거
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보강방해물(마감재 등)제거
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보강방해물(마감재 등)제거
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바탕처리(그라인딩 등)
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바탕처리(그라인딩 등)
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바탕처리(치핑 등 요철처리)
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면처리용 약액 도포(에폭시 프라이머 등)
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기존부재의 철근을 피하여 보강재 부착용 앵커홀 천공
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신설부재 연결 및 전단보강용 앵커 신설(철근 앵커링, 볼트 앵커링)
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면처리 약액 경화 후 보강섬유 접착제 도포 (에폭시 레진 등)
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보강부재(폐쇄형 보강원칙) 설치
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철근배근 또는 형강 배치
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보강섬유 부착(폐쇄형 부착-겹침확보)
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보강재 설치용 앵커 조립
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신구접착제 도포
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보강섬유 함침용 약액도포 (에폭시 레진 등)
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기존부재와 보강부재의 일체화를 위한 보강재 주입(에폭시 주입재 등)
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형틀 제작?설치
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녹막이 및 마감도장.
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보강재(콘크리트, 무수축몰탈 등) 타설
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양생 후 보강위치 마감
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현장 적용 사례
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보
강
공
사
전
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보
강
공
사
후
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시공사례
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• 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
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• 00개발㈜ 중계동00빌딩 신축공사 중 보수?보강공사
• 00건설㈜ 00맨션 리모델링 공사 중 보수?보강 공사
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• 00건설㈜ 00맨션 리모델링 공사 중 보수?보강 공사
• 00건설㈜ 부산서면 00아파트 신축공사 중 보수?보강공사
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다. 보 및 슬래브보강
보강종류
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섬유보강
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강판보강
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보 단면증대
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보강개요
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• 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.
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• 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.
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• 30%이상내력부족 시에도 적용 가능
• 슬래브로 상부면이 차단되어 보의 4면 보강이 곤란
• 자체 면적 증가로 실층고가 낮아짐
• 내화성 우수
• 철근비에 구애받지 않음
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현장 적용
사례
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보
강
공
사
전
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보
강
공
사
후
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라. 벽체보강
보강종류
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섬유보강
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철판보강
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단면증대
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보강개요
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• 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.
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• 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.
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• 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.
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현장 적용
사례
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보
강
공
사
전
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보
강
공
사
후
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