2.7.2 원리반발경도법의원리는슈미트해머 (Schmidt Hammer) 로경화콘크리트면을타격시반발도 (R) 와콘크리트의압축강도 (Fc) 와의사이에특정상관관계가있다는실험적경험을기초로한다. 타격시해머내의중추반동량을반발도 (R) 로표시하며, 이반발도 (R) 의크기에따라콘크리

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1 2.7 콘크리트 (Concrete) 의압축강도조사 콘크리트는현재지구상에존재하고있는구조물의주된재료로서강재에비하여경제성, 안전성, 내진및내풍, 진동문제등여러가지이점때문에그사용이날로증가하고있다. 따라서, 콘크리트구조물이소요의강도, 내구성, 수밀성, 그리고균일한품질이확보되었는지를파악하는것은중요하며, 일반적으로콘크리트구조물의안전성여부는콘크리트의압축강도, 철근배근상황, 철근응력, 구조물의전체변형등을조사하여평가한다. 콘크리트의압축강도를조사하는방법은크게파괴검사법과비파괴검사법으로대별된다. 여기서, 파괴검사는기존의콘크리트구조물에서코어를채취하여이를실내에서파괴하여압축강도를측정하는국부파괴법인코어채취시험이있는데직접콘크리트를일축압축강도를측정하는방법이므로가장정확한방법이나, 통상철근콘크리트구조물은치수, 배합조건양생등의시공조건이다르기때문에샘플 (Sample) 선정이어렵고, 또한코아채취작업시철근의절단등에의한구조물의변형이일어날수있으므로코아채취시철근의위치를정확히파악한후시험을하여야하며, 비록국부파괴이나구조물의손상은피할수없다. 그러므로이러한문제점을해결할수있는방안으로는대상구조물의압축강도검사시구조물의피해를최소화할수있는비파괴시험방법을필요로하게된다. 그방법으로는강도측정은반발경도법, 초음파탐사법등이있으며, 반발경도법이널리사용되고있다 개요본검사법은콘크리트의표면강도를측정하여, 이측정치로부터콘크리트의압축강도를비파괴로판정하는검사방법이다. 반발경도법은타격법중의하나의방법이며, 콘크리트의표면을해머로타격하여표면의손상정도나반발정도를측정한다. 특히, 반발경도를구하는슈미트해머 (Schmidt Hammer) 법이가장널리사용된다. 슈미트해머 (Schmidt Hammer) 법은콘크리트의강도에따라반발경도가변화하는점을이용한 방법으로서시험방법이간편하고국제적으로표준화된이점이있다. 이방법은콘크리트의표 면부에타격하여반발력으로측정함으로표면부의품질과타격조건에따라영향을받으므로콘 크리트구조체내부의강도를명확히측정하기는곤란하다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

2 2.7.2 원리반발경도법의원리는슈미트해머 (Schmidt Hammer) 로경화콘크리트면을타격시반발도 (R) 와콘크리트의압축강도 (Fc) 와의사이에특정상관관계가있다는실험적경험을기초로한다. 타격시해머내의중추반동량을반발도 (R) 로표시하며, 이반발도 (R) 의크기에따라콘크리트의압축강도를추정한다. 일반적으로타격시의반발도 (R) 는타격에너지및피타격체의형상, 크 기, 재료의물리적특성과관계는물리량에따라다르다. 즉, 반드시재료의강도와일률적인 관계가있는것만은아니다. 특히, 콘크리트와같은불균질한재료에서는, 슈미트해머 (Schmidt Hammer) 로표면에서국부적타격을하는경우에는, 반발도 (R) 는타격면에존재하는골재의유무, 습윤상태, 콘크리트의재령등에따라차이가난다. 그러나간편하고짧은시간에강도추정이가능한우수한사용성과콘크리트구조물전체에대해강도측정이가능하다는점에는유효한시험법이라할수있다 종류및검사방법슈미트해머법은 Schmidt Hammer를이용하여콘크리트의표면을타격하여반발경도로부터콘크리트강도를추정하는것으로, 슈미트해머의종류는다음의 < 표 > 에나타내었다. 측정할때는콘크리트의종류, 품질에따라서기종을적절하게선정하여사용해야한다. < 표 2.7.1> 슈미트해머의종류 종류 적용콘크리트 충격에너지 (Kg/cm2) 강도측정범위 (Kg/cm2) 판독방법 비고 N형 보통콘크리트 ~600 현장판독 NR형 보통콘크리트 ~600 자동기록식 L형 경량콘크리트 ~600 현장판독 LR형 경량콘크리트 ~600 자동기록식 P형 저강도콘크리트 ~150 진자식 M형 메스콘크리트 ~1000 현장판독 여기에서는가장널리사용되는 Schmidt Hammer 는 NR 형을기준으로설명하며, NR 형은타격시 횟수에따라자동적으로값이기록되며이값중오차의범위가벗어난결과치를제외한나머지 자료를평균한결과를 DATA 로사용한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

3 1) 측정준비측정면은평탄한면을선정토록하며, 거친면은피한다. 덧씌움층이나도장된경우는제거하며, 연마석으로콘크리트표면을평탄하게연마하여측정면의요철이나부착물, 분말등을제거한다. 또한측정면내에있는곰보, 공극, 노출된자갈부분은측정점에서제외한다. 구조체콘크리트에서의측정시에는피측정부의콘크리트두께가 10cm이상되는지점을선정한다. 10cm이하의경우에는타격시피측정부의진동등으로타격에너지가산란되어반발도가급격히감소한다. 또한보, 기둥등의우각부에서의측정시도평면부와는반발도 (R) 가차이가있으므로, 최소 3cm 6cm이격된개소에서측정토록한다. 측정개소는많을수록유리하다. 콘크리트구조물에서는기둥의경우두부, 중앙부, 각부등에서, 보의경우단부, 중앙부등의양측면에서, 벽의경우기둥, 보, 슬래브부근과중앙부등에서측정한다. 2) 측정방법가 ) 각측정개소마다의슈미트헤머의타격점은 20점을표준으로한다. 타격점상호간의간격은 3cm를표준으로하며, 종으로 5열, 횡으로 4열의선을그어아래그림및위사진같이직교되는 20점을타격한다. 3Cm 간격 나 ) 타격방향종래의실험자료대부분이수평타격에대한것으로서, 이때의측정치가안정된값을나타내므로수평타격을원칙으로한다. 구조물에적용하는경우에는수평타격방향 ( α = 0 ) 이외에도수직하향 ( α = -90 ), 수직상향 ( α = +90 ), 경사하향 ( α= -45 ), 경사상향 ( α = +45 ) 으로실시하게되므로각경사도에대한보정을 < 표 > 와같이실시토록한다. 다 ) 측정치의판독및측정치의처리측정치는원칙적으로정수값을읽도록한다. 측정치의처리는타격시반향음이이상하거나, 타격점이움푹들어가는경우의값과평균타격치의 ±20% 를상회하는경우에는이상치로보고제외시킨다. 이상치를제외시킨측정치의평균을그측정개소의반발도 (R) 로한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

4 라 ) 강도추정슈미트해머에의한콘크리트압축강도추정은학자나학회등에따라서이론값이많으나아래의강도추정식 3가지및반발도-추정강도환산표와의산술평균치로추정한다 - 강도추정식보통콘크리트의압축강도 (Fc) 와반발경도 (Ro) 의관계에대해서제안된여러가지보통콘크리트에대한대표적인강도추정식은다음과같다. ᄀ일본재료학회 Fc = 13Ro R a = a = a +a ᄂ동경도재료검사소 Fc = 10Ro ᄃ반발도-추정강도환산표 < 표 > 스위스연방재료시험소 Δ 여기서, : 추정압축강도 α : 재령에따른보정치 : 기준경도 그림 타격각도에따른보정치 : 기준타격값 Δ : 타격각도에따른보정치 1) 일본재료학회 ==========================>>> Fck = R 0 2) 일본건축학회 (CNDT 소위원회강도계산식 )=>>> Fck = (7.3R ) X ) 동경도건축재료검사소 ================>>> Fck = (10R ) X ) U.S Army ==============================>>> 5) 목촌 ( 木村 ) ============================>>> Fck = ( R R0 2 )X0.098 Fck = (9.37X(0.987) t R 0 +(1.3t-109)X ) 과학기술부 ( 고강도콘크리트의경우 ) ==>>> Fck = (15.2R ) X 0.1 일반콘크리트의경우위의 1) ~ 5) 식의평균값을적용한다. 다만타격방향, 콘크리트의재령등측정시의제조건에따라서반발경도및추정강도를보정한다. 일반적으로스위스연방재료시험소공식에의한 < 표 2.7.2> " 압축강도환산표 " 를적용하여콘크리트강도를추정한다. 또한일반적인경우위식을정리하면스위스연방재료시험소의값이가장크고동경도재료시험소의식이가장적게추정된다. 콘크리트코아시험결과값과반발 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

5 경도값을비교할때일본재료학회추정강도식이가장근접하고있는것으로판단된다. 통상적으로반발경도에의한압축강도추정식은위 3개의평균값을적용한다. 마 ) 반발경도및추정강도의보정방법 1 타격방향에따른보정 : 수평방향이외의방향으로타격한경우에는 < 표 > 에따라서보정값을구한다. 2 콘크리트의건조수축상태에따른보정 : 콘크리트가기건상태로있는것을기준으로하여습윤상태인경우에는 = + 5로한다. 3 재령에따른보정 : 시험시콘크리트의재령에따라콘크리트강도에 < 표 > 에나타낸보정계수 (αn ) 를곱하여추정강도를보정한다. < 표 2.7.2> 스위스연방재료시험소의압축강도환산표 R α -90 α α α α R α-90 α -45 α 0 α +45 α 이상 600 이상 이상 600 이상 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

6 < 표 2.7.3> 반발경도보정치 반발경도 보정치 비고상향수직 : +90 하향수직 : -90 상향경사 : +45 하향경사 : -45 < 표 2.7.4> 재령계수 αn 의값 재령 4일 5일 6일 7일 8일 9일 10일 11일 12일 13일 n 재령 14일 15일 16일 17일 18일 19일 20일 21일 22일 23일 n 재령 24일 25일 26일 27일 28일 29일 30일 32일 34일 36일 n 재령 38일 40일 42일 44일 46일 48일 50일 52일 54일 56일 n 재령 58일 60일 62일 64일 66일 68일 70일 72일 74일 76일 n 재령 78일 80일 82일 84일 86일 88일 90일 100일 125일 150일 n 재령 175일 200일 250일 300일 400일 500일 750일 1000일 2000일 3000일 n 바 ) 측정부위 콘크리트의반발경도법에의한압축강도를추정하기위한측정부위는각시설물의대표부재, 또는목적에따라취약부재등에대해선정하여실시한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

7 2.7.4 강도측정조사사진 내용콘크리트강도조사내용콘크리트강도조사 내용콘크리트강도조사내용콘크리트강도조사 내용콘크리트강도조사내용콘크리트강도조사 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

8 2.7.5 타격측정값에따른추정콘크리트압축강도 1) 측정부위결과 - 주경기장 PIT 구분부재명위치타격각도재령보정계수 보정압축강도 ( kg f/ cm2 ) 설계기준강도 ( kg f/ cm2 ) S-1W C4 X10/Y 서 S-2W C4 X10/Y S-3W C4A X14/Y S-4W C4A X14/Y 균강도 B1F 구분부재명위치타격각도재령보정계수 보정압축강도 ( kg f/ cm2 ) 설계기준강도 ( kg f/ cm2 ) 서북서북북동동남동 S-1W B1G32 X9~X10/Y S-2W B1B2 X15~X16/Y1~Y S-3W C10 X9/Y S-1NW C10 N0~N1/Y0~Y S-2NW C8B N3~N4/Y2~Y S-1N C4A X4/Y S-2N C4A X4/Y S-1NE C2F X3/Y17~Y S-2NE C2J X3~X4/Y16~Y S-1E C2F X12/Y S-2E C2J X14/Y S-1SE C3 S4/Y17~Y S-2SE C3C S4/Y16~Y 남 S-1S C5A X27/Y 남서 S-1SW C10A W0~W1/Y0~Y S-2SW C8B W2/Y0~Y 평균강도 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

9 1F 구분부재명위치타격각도재령보정계수 보정압축강도 ( kg f/ cm2 ) 설계기준강도 ( kg f/ cm2 ) 서 S-1W 1G39A X13~X13/Y S-2W 1G31 X12~X13/Y S-3W C10 X9/Y 북 서 S-1NW 1G13 X0~X2/N S-2NW C8B X1~X2/N 북 북 동 S-1N 1G4 X3~X4/Y S-2N 1B4 X3~X4/Y S-1NE 1G33A E3~E4/X3~X S-2NE 1B3 E3~E4/Y16~Y 동 남 동 S-1E 1B4 X11~X12/Y17~Y S-2E 1B4 X12~X13/Y17~Y S-1SE C8B S2/X23~X S-2SE 1G1B S4/X23~X 남 S-1S 1G33 X27/Y10~Y 남 서 S-1SW 1G13 W0~W1/X21~X S-2SW C8B W3/X1~X 기둥및보 슬래브평균강도 기둥평균강도 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

10 2F 구분부재명위치타격각도재령보정계수 보정압축강도 ( kg f/ cm2 ) 설계기준강도 ( kg f/ cm2 ) 서 북 서 S-1W W1 X9~X10/Y0~Y S-2W C10 X9/Y S-1NW RG2C N3~N4/X0~X S-2NW C6 N1/X1~X 북 S-1N C1 X0/Y 북 동 S-1NE RG1 E3~E4/X0~X S-2NE C6 E4/Y19~Y 동 S-1E C3C X13/Y 남 동 S-1SE RB1 S3~S4/ Y19~Y S-2SE C6 S1/X23~X S-1SW C6 W3~W4/X24~X 남 서 S-2SW RB1 W3~W4/Y1~Y S-3SW RB1 W3~W4/X25~X 균강도 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

11 3F 구분부재명위치타격각도재령보정계수 보정압축강도 ( kg f/ cm2 ) 설계기준강도 ( kg f/ cm2 ) 서 S-1W C2C X8/Y S-2W C2B X9/Y 북 서 S-1NW C2F N3/Y2~Y S-2NW C2F N2/Y1~Y S-3NW C2F N1/Y0~Y 북 S-1N C2H X0/Y S-2N C1 X0/Y 북 동 S-1NE C2F E3/X1~X 동 S-1E C1 X10/Y 남 동 S-1SE C1A S0/Y 남 S-1S C1 X25/Y 남서 S-1SW C1A W5/X S-2SW C2F W4/X24~X 균강도 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

12 5F 구분부재명위치타격각도재령보정계수 보정압축강도 ( kg f/ cm2 ) 설계기준강도 ( kg f/ cm2 ) S-1W C1 X10/Y 서 S-2W C2 X12/Y S-3W C2 X13/Y 북 서 S-1NW C1 N5/X S-2NW C2F N4/X0~X 북 S-1N C1 X0/Y 북 동 S-1NE C2G E2/X2~X S-2NE C2G E3/X1~X 동 S-1E C1 X10/Y 남 동 S-1SE C1A S0/X 남 S-1S C1 X25/Y S-2S C2E X25/Y 남서 S-1SW C2F W3/X23~X S-2SW C3 W2/X22~X 균강도 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

13 2) 측정부위결과 - 보조경기장 PIT 구분부재명위치타격각도재령보정계수 보정압축강도 ( kg f/ cm2 ) 설계기준강도 ( kg f/ cm2 ) S1 C2 B/ PIT S2 C2 B/ S3 W1 A/3~ 균강도 지하 1 층 구분부재명위치타격각도재령보정계수 보정압축강도 ( kg f/ cm2 ) 설계기준강도 ( kg f/ cm2 ) S1 B1G1 A~B/ 지하 1 층 S2 B1S1 A~B/3~ S3 C2 B/ 평균강도 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

14 2.7.6 측정결과분석콘크리트반발경도를각부위별로측정한시험결과각시설물별추정압축강도의차이, 부재별최소, 최고, 평균값을측정하여설계기준강도와비교분석한다. - 이건축물은사용년한이 9년이상된건축물로서주경기장의 PIT층, 지하층의콘크리트설계강도는 24MPa 이며기둥, 전단벽그리고램프는 27 MPa이며, 보조경기장의콘크리트설계강도는 24MPa로확인되었다. 콘크리트압축강도는철근탐사를하여철근을부위를피하고, 콘크리트의마감면을제거한후평활석 ( 연마석 ) 으로면처리한후실험에임하였다. 실험값은전체적으로비교적고르게조사되었으며주경기장은철근콘크리트슬래브및보에서는최소 25.1MPa, 평균 26.12MPa, 최대 27.5MPa SRC 기둥에서는최소 27.9MPa, 평균 29.17MPa, 최대 31.8MPa로조사되었으며, 보조경기장은최소 25.7MPa, 평균 26.95MPa, 최대 29.3MPa로조사되었다. 따라서설계기준강도를충분히확보하고있는것으로판단된다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

15 2.8 철근배근및피복두께조사 철근배근일반사항 가. Ferroscan RV-10 Ferroscan 는마이크로파를이용하여측정을한다. 마이크로파는지반밑의매설물조사로서연구개 발을진행해온것으로지중에송신된전자파가전기적특성의다른물질의경계에서반사파가생기 는성질을이용하여그반사파의영상을해석함으로써조사를행하는것이다. Ferroscan은 Sensor Coil에서 1초당 1100번의전자기파를발산하여전자기파가철근에반사되어다른쪽의 Sensor Coil 에서받아들여피복두께, 철근간격등을구하는자극유도원리 (Impulse Induction Principle) 에의 하여작동하며이것이모니터에서그래픽으로나타난다. 장점으로는측정이비교적용이한편이고조사개소단면을화상으로볼수있다는것이다. 단점으로 는배근형태가조밀한경우에탐사가곤란하다. 기시공된콘크리트구조체에서두께 20 cm까지존재하는공동, 철근배근상태, 콘크리트두께등을 탐사할수있어서현재가장넓게이용되고있는장비이다. 1) NORMAL SCAN : 측정부재( 기둥, 보, 슬라브, 벽체등) 의마감면위에종, 횡방향 15cm 간격으로 60cm를구획한후 Scanner 를종, 횡방향으로이동시켜측정하면자체내장된해석프로그램에 의해철근의깊이, 위치등이분석되어모니터에나타나며데이터베이스를 PC로전송하여프린 트할수있는첨단조사방법이다. 2) QUICK SCAN : 측정부재 ( 기둥, 보, 슬라브, 벽체등) 의마감면에스캐너를움직여갈때철근 이배근된위치에서부저가울리며디지털숫자가표시되어철근의깊이및위치가모니터에나 타내는비파괴조사방법이다. 안테나부 이동 본체제어부신호기록부 해석시스템 송신파 반사파 콘크리트 철근 [ 그림 3-3-1] Ferroscan 장치개념도 [ 사진 3-3-1] Ferroscan 사진 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

16 나. Proformeter-5 Model 본정밀진단에사용된철근탐사기 (Profometer-5 model) 는주어진진동수의교류감지기 (Probe) 의 교류가코일을타고흐를때, 전자장이발생되어철근의피복두께( 철근덮개) 와직경에따라감지기 의전압이달라지는특성을이용한평행공진회로의탬핑 (Tamping) 원리에근거하고있다. 이기 기는콘크리트부재내부에배근되어있는철근의위치, 방향, 콘크리트표면에서철근까지의피복두 께, 철근직경의추정이가능한기기이다. 탐사자(Probe) 를콘크리트표면에수직 수평으로천천히 이동하면서신호음을듣거나화면상의그래프를보고철근의위치를알아내는방법으로측정한다. 측정시대상부위의요철을최대한제거하여표면을가능한한평활하게한후측정한다. CRT 철근 Probe 과류탐상장치 스스터앰프 레코더 콘크리트 [ 그림 3-3-2] Profemeter5 Model 장치개념도 [ 사진 3-3-2] Profemeter-5 Model 사진 피복두께분석 가. 개요 철근의외면과 Concrete 표면까지의거리 1 2 기둥- Hoop 외면에서 Concrete 표면까지의거리 보- Str 외면에서 Concrete 표면까지의거리 나. 철근의피복목적 철근피복의목적을요약하면다음과같다. 1 내화성- 화재가발생했을경우 CON'C 내부의철근은내력이급격하게저하될수있으므로 일정두께의피복을확보하여철근보호의목적을가지고있다. 2 내구성즉철근의방청성- CON'C는최초강알카리성으로철근표면에부동태피막을 형성하여철근의방청효과가뛰어나지만, 시간의경과에따라대기중의탄산가스와 결합하여알칼리성이최외측표면부터중성화되어감으로철근이부식될확률이높아지기 때문에일정한피복두께를확보해야한다. 3 굵은골재의유동성확보 4 접착강도향상 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

17 다. 철근의피복두께결정요인 1 내화성 - CON'C 열에의해강도저하 350 이상시급격히저하 철근은 피복두께결정 600 이상시항복점이 1/2 화재시철근항복점이 1/2이하로되지않도록 2 내구성 - 철근을녹슬게하는 CON'C 의중성화에의해결정 - 중성화현상으로철근에녹발생및팽창하여 CON'C 파괴 - 내구성은피복두께의비례 - W/C 에반비례 - 혼합시멘트, 경량CON'C 는중성화빠름 - AE 제, AE제감수제사용으로내구성향상 라. 일반콘크리트최소피복두께( 국토해양부제정콘크리트구조설계기준) 1 2 영구히흙에묻혀있거나수중에있는콘크리트 - 8cm 흙에접히거나옥외의공기에직접노출되는콘크리트 D25 D29 이하철근 이상철근 - 5 cm - 6 cm D16 이하철근, 지름 16mm 이하의철선 - 4cm 3 옥외의공기나흙에직접접하지않는콘크리트 슬래브, 벽체, 장선 - D35를초과하는철근 - 4cm - D35 이하인철근 - 2cm - 보, 기둥 - 4cm - 쉘, 절판부재 - 2cm 마. 프리스트레스콘크리트최소피복두께( 국토해양부제정콘크리트구조설계기준) 1 2 영구히흙에묻혀있거나수중에있는콘크리트 - 8cm 흙에접히거나옥외의공기에직접노출되는콘크리트 - 벽체, 슬래브, 장선구조 - 3cm - 기타부재 - 2cm ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

18 3 옥외의공기나흙에직접접하지않는콘크리트 보, 기둥 단, - 주철근 - 4cm - 띠철근, 스터럽, 나선철근 - 3cm 쉘및절판부재 - D19 이상의철근 - d b - D16 이하의철근, 지름 16mm 이하의철선 - 1cm 슬래브, 벽체, 장선 - 2cm 점검대상건축물의최소피복두께는시방서또는설계도면을기준으로하며뚜렷한기준이없을 때에는상기기준을적용한다 판정기준 1) 철근의피복두께및배근상태를준공도면과비교하여적정성여부를판단한다. 2) 실측된철근배근간격과피복두께는평균적인개념으로판단함이바람직하다. 3) 피복두께에대한평가는건축물구조기준등에관한규칙에준한다. < 표 > 철근의최소피복두께기준 콘크리트구조설계기준( 국토해양부2007) 구분조건피복두께 (cm) 수중에서타설하는콘크리트 10.0 현장치기콘크리트 프리스트레스콘크리트 흙에접하여콘크리트를친후영구히흙에묻혀있는콘크리트 8.0 흙에접하거나옥외의공기에직접노출되는콘크리트 옥외의공기나흙에직접접하지않는콘크리트 D29 이상인철근 6.0 D25 이하인철근 5.0 D16 이하인철근지름 16mm 이하의철선 슬래브, 벽체, 장선 4.0 D35 초과 4.0 D35 이하 2.0 보, 기둥 4.0 쉘, 절판부재 2.0 흙에접하여콘크리트를친후영구히흙에묻혀있는콘크리트 8.0 흙에접하거나옥외의공기에직접노출되는콘크리트 옥외의공기나흙에직접접하지않는콘크리트 슬래브, 벽체, 장선 3.0 기타부재 4.0 슬래브, 벽체, 장선 2.0 보, 기둥 쉘, 절판부재 주철근 4.0 띠철근, 스터럽 3.0 D16 초과 d b D16 이하 1.0 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

19 2.8.4 철근배근및피복두께조사현황사진 내용철근배근조사내용철근배근조사 내용철근배근조사내용철근배근조사 내용피복두께조사내용피복두께조사 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

20 년서울월드컵경기장정밀안전점검 부재철근배근결과 주경기장 1) PIT 층철근배근조사결과표 서측 PIT 구분부재명위치 P1W P2W P3W P4W C4 ( 중앙부) C4 ( 하부) C4A ( 중앙부) C4A ( 하부) 주근 설계도면 부근, 늑근, 대근 주근 현장철근탐사 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) X10/Y3 24-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 X10/Y3 24-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 X14/Y4 24-HD25 D13@ HD25 D13@280~310 X14/Y4 24-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 비고 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

21 소 2010 년서울월드컵경기장정밀안전점검 2) 지하1층철근배근조사결과표 구분부재명위치 서측 B1F 북서측 B1F 북측 B1F 북동측 B1F 동측 B1F P1W P2W P3W P4W P5W P6W P7W P8W P1NW P2NW P3NW P4NW P1N P2N P3N P4N P1NE P2NE P3NE P4NE P1E P2E P3E P4E B1G32 ( 중앙부) B1G32 ( 중앙부) B1G32 ( 단부) B1G32 ( 단부) B1B2 ( 중앙부) B1B2 ( 중앙부) B1B2 ( 단부) B1B2 ( 단부) C10 ( 중앙부) C10 ( 하부) C8B ( 중앙부) C8B ( 하부) C4A ( 중앙부) C4A ( 하부) C4A ( 중앙부) C4A ( 하부) C3C ( 중앙부) C3C ( 하부) C4 ( 중앙부) C4 ( 하부) C2F ( 중앙부) C2F ( 하부) C2J ( 중앙부) C2J ( 하부) 주근 설계도면 부근, 늑근, 대근 주근 현장철근탐사 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) X9~X10/Y3 12-HD25 D13@ HD25 D13@180~200 X9~X10/Y3 2 단배근 2 단보강근 D13@200 2 단배근 2 단보강근 D13@190~210 X9~X10/Y3 5-HD25 D13@200 5-HD25 D13@170~200 X9~X10/Y3 X15~X16/ Y1~Y2 X15~X16/ Y1~Y2 X15~X16/ Y1~Y2 X15~X16/ Y1~Y2 X2~X3/ Y0~Y-1 X2~X3/ Y0~Y-1 X0~X1/ Y2~Y3 X0~X1/ Y2~Y3 X4/Y8 X4/Y8 X4/Y9 X4/Y9 E3/X3 E3/X3 E3/X3~X4 E3/X3~X4 1 단배근 2 단보강근 4-HD25 1 단배근 2 단보강근 4-HD25 1 단배근 2 단보강근 16-HD25 16-HD25 16-HD25 16-HD25 24-HD25 24-HD25 24-HD25 24-HD25 28-HD25 28-HD25 24-HD25 24-HD25 D13@200 D13@300 D13@300 1 단배근 2 단보강근 4-HD25 1 단배근 2 단보강근 D13@180~200 D13@280~300 D13@280~300 D13@300 4-HD25 D13@270~300 D13@300 1 단배근 2 단보강근 D13@290~310 D13@ HD25 D13@270~300 D13@ HD25 D13@270~300 D13@ HD25 D13@280~300 D13@ HD25 D13@280~300 D13@ HD25 D13@290~300 D13@ HD25 D13@290~300 D13@ HD25 D13@280~300 D13@ HD25 D13@280~300 D13@ HD25 D13@280~300 D13@ HD25 D13@280~300 D13@ HD25 D13@270~300 D13@ HD25 D13@270~300 X12/Y21 32-HD25 D13@ HD25 D13@270~310 X12/Y21 32-HD25 D13@ HD25 D13@270~310 X14/Y21 32-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 X14/Y21 32-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 비고 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

22 소 2010 년서울월드컵경기장정밀안전점검 구분부재명위치 설계도면부근, 늑근, 주근대근 주근 현장철근탐사 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) 비고 P1SE C3 ( 중앙부) S4/Y17~Y18 28-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 남동측 P2SE C3 ( 하부) S4/Y17~Y18 28-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 B1F P3SE C3C ( 중앙부) S4/Y16~Y17 28-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 P4SE C3C ( 하부) S4/Y16~Y17 28-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 P1S C5A ( 중앙부) X27/Y11 28-HD25 D13@ HD25 D13@290~300 남측 P2S C5A ( 하부) X27/Y11 28-HD25 D13@ HD25 D13@290~300 B1F P3S C5A ( 중앙부) X27/Y10 28-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 P4S C5A ( 하부) X27/Y10 28-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 P1SW C10A ( 중앙부) W0~W1/ Y0~Y-1 24-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 남서측 P2SW C10A ( 하부) W0~W1/ Y0~Y-1 24-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 B1F P3SW C8B ( 중앙부) W2/Y0~Y1 16-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 P4SW C8B ( 하부) W2/Y0~Y1 16-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

23 소 2010 년서울월드컵경기장정밀안전점검 3) 지상1층철근배근조사결과표 서측 1F 북서측 1F 북측 1F 구분부재명위치 P1W P2W P3W P4W P5W P6W P7W P8W P9W P1NW P2NW P3NW P4NW P5NW P1N P2N P3N P4N P5N P6N P7N P8N 1G39A ( 중앙부) 1G39A ( 중앙부) 1G39A ( 단부) 1G39A ( 단부) 1G31 ( 중앙부) 1G31 ( 중앙부) 1G31 ( 단부) 1G31 ( 단부) C2B ( 중앙부) 1G13 ( 중앙부) 1G13 ( 중앙부) 1G13 ( 단부) 1G13 ( 단부) C8B ( 중앙부) 1G4 ( 중앙부) 1G4 ( 중앙부) 1G4 ( 단부) 1G4 ( 단부) 1B4 ( 중앙부) 1B4 ( 중앙부) 1B4 ( 단부) 1B4 ( 단부) X12~X13/ Y-1 X12~X13/ Y-1 X12~X13/ Y-1 X12~X13/ Y-1 X12~X13/ Y1 X12~X13/ Y1 X12~X13/ Y1 X12~X13/ Y1 주근 설계도면 부근, 늑근, 대근 주근 현장철근탐사 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) 20-HD25 D13@ HD25 D13@180~200 2 단배근 3 단보강근 D13@200 2 단배근 3 단보강근 D13@180~ HD25 D13@ HD25 D13@170~200 1 단배근 3 단보강근 D13@200 1 단배근 3 단보강근 D13@170~ HD25 D13@ HD25 D13@190~210 2 단배근 2 단보강근 D13@200 2 단배근 2 단보강근 D13@180~210 4-HD25 D13@200 4-HD25 D13@180~200 1 단배근 2 단보강근 D13@200 1 단배근 2 단보강근 D13@180~200 X9/Y0 24-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 X2~X4/ Y1~Y-1 X2~X4/ Y1~Y-1 X2~X4/ Y1~Y-1 X2~X4/ Y1~Y-1 X1~X2/ N2 X3~X4/ Y9 X3~X4/ Y9 X3~X4/ Y9 X3~X4/ Y9 X3~X4/ Y9~Y10 X3~X4/ Y9~Y10 X3~X4/ Y9~Y10 X3~X4/ Y9~Y10 12-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 2 단배근 2 단보강근 D13@300 2 단배근 2 단보강근 D13@290~300 5-HD25 D13@200 5-HD25 D13@180~200 1 단배근 2 단보강근 D13@200 1 단배근 2 단보강근 D13@180~ HD25 D13@ HD25 D13@270~300 7-HD25 D13@300 7-HD25 D13@270~300 1 단배근 2 단보강근 D13@300 1 단배근 2 단보강근 D13@270~300 4-HD25 D13@200 4-HD25 D13@1800~200 1 단배근 2 단보강근 D13@200 1 단배근 2 단보강근 D13@180~200 8-HD25 D13@300 8-HD25 D13@270~300 2 단배근 2 단보강근 D13@300 2 단배근 2 단보강근 D13@270~300 6-HD25 D13@200 6-HD25 D13@180~200 2 단배근 2 단보강근 D13@200 2 단배근 2 단보강근 D13@180~200 비고 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

24 소 2010 년서울월드컵경기장정밀안전점검 북동측 1F 동측 1F 구분부재명위치 P1NE P2NE P3NE P4NE P5NE P6NE P1E P2E P3E P4E P5E 1G33A ( 중앙부) 1G33A ( 중앙부) 1G33A ( 단부) 1G33A ( 단부) C4A ( 중앙부) C4A ( 하부) 1G4 ( 중앙부) 1G4 ( 중앙부) 1B4 ( 중앙부) 1B4 ( 중앙부) C4A ( 중앙부) E3~E4/ X3~X4 E3~E4/ X3~X4 E3~E4/ X3~X4 E3~E4/ X3~X4 주근 설계도면 부근, 늑근, 대근 주근 현장철근탐사 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) 12-HD25 D13@ HD25 D13@180~200 2 단배근 2 단보강근 D13@200 2 단배근 2 단보강근 D13@180~200 5-HD25 D13@200 5-HD25 D13@190~200 1 단배근 2 단보강근 D13@200 1 단배근 2 단보강근 D13@190~200 X7/Y17 12-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 X7/Y17 12-HD25 D13@ HD25 D13@150 X12/ Y17~Y18 X12/ Y17~Y18 X12~X13/ Y17~Y18 X12~X13/ Y17~Y18 7-HD25 D13@300 7-HD25 D13@280~300 1 단배근 2 단보강근 D13@300 1 단배근 2 단보강근 D13@280~300 8-HD25 D13@300 8-HD25 D13@270~300 2 단배근 2 단보강근 D13@300 2 단배근 2 단보강근 D13@270~300 X10/Y17 12-HD25 D13@ HD25 D13@300 비고 P1SE C8B S2/X23~X24 16-HD25 D13@ HD25 D13@260~300 남동측 1F 남측 1F P2SE P3SE P4SE P5SE P1S P2S P3S P4S P5S P6S 1G1B ( 중앙) 1G1B ( 중앙) 1G1B ( 단부) 1G1B ( 단부) 1G33 ( 중앙부) S4/X23~X25 8-HD25 D13@300 8-HD25 D13@290~300 S4/X23~X25 1 단배근 2 단보강근 D13@300 1 단배근 2 단보강근 D13@280~300 S4/X23~X25 5-HD25 D13@300 5-HD25 D13@270~300 S4/X23~X25 1 단배근 2 단보강근 D13@300 1 단배근 2 단보강근 D13@270~300 X27/Y10~Y11 14-HD25 D13@ HD25 D13@190~210 1G33 ( 중앙부) X27/Y10~Y11 2단배근 2단보강근 1G33 ( 단부) D13@200 2 단배근 2 단보강근 D13@190~210 X27/Y10~Y11 5-HD25 D13@200 5-HD25 D13@180~200 1G33 ( 단부) X27/Y10~Y11 1단배근 2단보강근 C4A ( 중앙부) C4A ( 단부) D13@200 1 단배근 2 단보강근 D13@180~200 X21/Y11 12-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 X21/Y11 12-HD25 D13@ HD25 D13@140~150 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

25 소 2010 년서울월드컵경기장정밀안전점검 남 서 측 1F 구분부재명위치 P1SW P2SW P3SW P4SW P5SW P6SW 1G13 ( 중앙부) 1G13 ( 중앙부) 1G13 ( 단부) 1G13 ( 단부) C8B ( 중앙부) C8B ( 하부) W0~W1/ X21~X23 W0~W1/ X21~X23 W0~W1/ X21~X23 W0~W1/ X21~X23 주근 설계도면 부근, 늑근, 대근 주근 현장철근탐사 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) 12-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 2 단배근 2 단보강근 D13@300 2 단배근 2 단보강근 D13@280~300 5-HD25 D13@200 5-HD25 D13@170~200 1 단배근 2 단보강근 D13@200 1 단배근 2 단보강근 D13@170~200 W3/Y1~Y2 16-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 W3/Y1~Y2 16-HD25 D13@ HD25 D13@130~150 비고 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

26 소 2010 년서울월드컵경기장정밀안전점검 4) 지상2층철근배근조사결과표 서측 2F 구분부재명위치 P1W EW X9~X10/ Y0~Y1 주근 설계도면 부근, 늑근, 대근 주근 현장철근탐사 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) 수직 : D13@150 수평 : D13@150 수직 : D13@150 수평 : D13@150 P2W C2B X9/Y0 24-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 비고 북서측 2F P1NW P2NW P3NW P4NW RG2C ( 중앙) RG2C ( 중앙) RG2C ( 단부) RG2C ( 단부) X0~X1/ N3~N4 X0~X1/ N3~N4 X0~X1/ N3~N4 X0~X1/ N3~N4 11-HD25 D13@ HD25 D13@140~150 2단배근 2단배근 D13@150 D13@140~150 2단보강근 2단보강근 5-HD25 D13@150 5-HD25 D13@120~150 1단배근 1단배근 D13@150 D13@120~150 2단보강근 2단보강근 P5NW C6 N1/Y0~Y-1 20-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 북측 2F 북동측 2F 동측 2F 남동측 2F P1N P2N P3N P4N P1NE P2NE P3NE P4NE P1E P2E P1SE P2SE P3SE P4SE P5SE P6SE C1 ( 중앙) C1 ( 단부) C2H ( 중앙) C2H ( 단부) RG1 ( 중앙) RG1 ( 중앙) C6 ( 중앙) C6 ( 단부) C4 ( 중앙) C4 ( 중앙) C6 ( 중앙) C6 ( 단부) RB1 ( 중앙) RB1 ( 중앙) RB1 ( 단부) RB1 ( 단부) X0/Y8 36-HD29 D13@ HD29 D13@190~200 X0/Y8 36-HD29 D13@ HD29 D13@190~200 X0/Y9 20-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 X0/Y9 20-HD25 D13@ HD25 D13@120~150 E3~E4/X0~X1 6-HD25 D13@300 6-HD25 D13@280~300 E3~E4/X0~X1 2 단배근 2 단보강근 D13@300 2 단배근 2 단보강근 D13@280~300 E4/Y19~Y20 20-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 E4/Y19~Y20 20-HD25 D13@ HD25 D13@130~150 X11/Y18 12-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 X13/Y18 12-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 S1/X23~X24 20-HD25 D13@ HD25 D13@300 S1/X23~X24 20-HD25 D13@ HD25 D13@150 S3~S4/ Y19~Y20 S3~S4/ Y19~Y20 S3~S4/ Y19~Y20 S3~S4/ Y19~Y20 6-HD25 D13@300 6-HD25 D13@280~300 2 단배근 2 단보강근 D13@300 2 단배근 2 단보강근 D13@270~300 4-HD25 D13@200 4-HD25 D13@180~200 1 단배근 2 단보강근 D13@200 1 단배근 2 단보강근 D13@180~200 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

27 소 2010 년서울월드컵경기장정밀안전점검 남서측 2F 구분부재명위치 P1SW P2SW P3SW P4SW P5SW P6SW RB1 ( 중앙부) RB1 ( 중앙부) RB1 ( 단부) RB1 ( 단부) C2F ( 중앙부) C2F ( 하부) W3~W4/ Y1~Y3 W3~W4/ Y1~Y3 W3~W4/ Y1~Y3 W3~W4/ Y1~Y3 주근 설계도면 부근, 늑근, 대근 주근 현장철근탐사 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) 6-HD25 D13@300 6-HD25 D13@280~300 2 단배근 2 단보강근 D13@300 2 단배근 2 단보강근 D13@280~300 4-HD25 D13@200 4-HD25 D13@170~200 1 단배근 2 단보강근 D13@200 1 단배근 2 단보강근 D13@170~200 W4/X24~X25 32-HD25 D13@ HD25 D13@290~300 W4/X24~X25 32-HD25 D13@ HD25 D13@290~300 비고 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

28 소 2010 년서울월드컵경기장정밀안전점검 5) 지상3층철근배근조사결과표 서측 3F 북서측 3F 북측 3F 북동측 3F 동측 3F 남동측 3F 남측 3F 남서측 3F 구분부재명위치 P1W P2W P3W P4W P1NW P2NW P3NW P4NW P1N P2N P1NE P1E P2E P1SE P2SE P1S P2S P1SW P2SW P3SW P4SW C2C ( 중앙부) C2C ( 하부) C2B ( 중앙부) C2B ( 하부) C2F ( 중앙부) C2F ( 하부) C2F ( 중앙부) C2F ( 하부) C2H ( 중앙부) C2H ( 하부) C2F ( 중앙부) C1 ( 중앙부) C1 ( 하부) C1A ( 중앙부) C1A ( 하부) C1 ( 중앙부) C1 ( 하부) C1 ( 중앙부) C1 ( 하부) C2F ( 중앙부) C2F ( 하부) 주근 설계도면 부근, 늑근, 대근 주근 현장철근탐사 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) X8/Y0 20-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 X8/Y0 20-HD25 D13@ HD25 D13@140~150 X9/Y0 20-HD25 D13@ HD25 D13@290~310 X9/Y0 20-HD25 D13@ HD25 D13@130~150 X1~X2/ N3 X1~X2/ N3 X2~X3/ N2 X2~X3/ N2 20-HD25 D13@ HD25 D13@280~ HD25 D13@ HD25 D13@130~ HD25 D13@ HD25 D13@270~ HD25 D13@ HD25 D13@140~150 X0/Y12 20-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 X0/Y12 20-HD25 D13@ HD25 D13@130~150 E1/X3 20-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 X10/Y21 36-HD29 D13@ HD29 D13@200 X10/Y21 36-HD29 D13@ HD29 D13@100 S0/X21 36-HD29 D13@ HD29 D13@180~200 S0/X21 36-HD29 D13@ HD29 D13@100 X25/Y8 36-HD29 D13@ HD29 D13@180~200 X25/Y8 36-HD29 D13@ HD29 D13@100 W5/X25 36-HD29 D13@ HD29 D13@170~200 W5/X25 36-HD29 D13@ HD29 D13@100 W4/X24~X25 20-HD25 D13@ HD25 D13@260~310 W4/X24~X25 20-HD25 D13@ HD25 D13@130~160 비고 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

29 소 2010 년서울월드컵경기장정밀안전점검 6) 지상4층철근배근조사결과표 서측 4F 구분부재명위치 P1W P2W P3W P4W C3 ( 중앙부) C3 ( 하부) C3 ( 중앙부) C3 ( 하부) 주근 설계도면 부근, 늑근, 대근 주근 현장철근탐사 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) X8/Y1 12-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 X8/Y1 12-HD25 D13@ HD25 D13@130~150 X13/Y1 12-HD25 D13@ HD25 D13@290~300 X13/Y1 12-HD25 D13@ HD25 D13@140~150 비고 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

30 소 2010 년서울월드컵경기장정밀안전점검 7) 지상5층철근배근조사결과표 서측 5F 북서측 5F 북측 5F 북동측 5F 동측 5F 남동측 5F 남측 5F 남서측 5F 구분부재명위치 P1W P2W P3W P4W P5W P6W P1NW P2NW P1N P2N P1NE P1E P2E P1SE P2SE P1S P2S P1SW P2SW C1 ( 중앙부) C1 ( 하부) C2 ( 중앙부) C2 ( 하부) C2 ( 중앙부) C2 ( 하부) C1 ( 중앙부) C1 ( 하부) C1 ( 중앙부) C1 ( 하부) C2G ( 중앙부) C2F ( 중앙부) C2F ( 하부) C1A ( 중앙부) C1A ( 하부) C2E ( 중앙부) C2E ( 하부) C2F ( 중앙부) C2F ( 하부) 주근 설계도면 부근, 늑근, 대근 주근 현장철근탐사 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) X10/Y0 36-HD29 D13@ HD29 D13@200 X10/Y0 36-HD29 D13@ HD29 D13@100 X12/Y0 20-HD25 D13@ HD25 D13@300 X12/Y0 20-HD25 D13@ HD25 D13@130~150 X13/Y0 20-HD25 D13@ HD25 D13@300 X13/Y0 20-HD25 D13@ HD25 D13@150 X0/N5 36-HD29 D13@ HD29 D13@180~200 X0/N5 36-HD29 D13@ HD29 D13@100 X0/Y8 36-HD29 D13@ HD29 D13@190~200 X0/Y8 36-HD29 D13@ HD29 D13@100 E2/X2~X3 20-HD25 D13@ HD25 D13@260~300 X12/Y21 20-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 X12/Y21 20-HD25 D13@ HD25 D13@130~150 S0/X21 36-HD29 D13@ HD29 D13@180~200 S0/X21 36-HD29 D13@ HD29 D13@100 X25/Y10 20-HD25 D13@ HD25 D13@280~300 X25/Y10 20-HD25 D13@ HD25 D13@130~160 W3/X23~X24 20-HD25 D13@ HD25 D13@270~300 W3/X23~X24 20-HD2 D13@ HD25 D13@150 비고 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

31 년서울월드컵경기장정밀안전점검 보조경기장 1) PIT 층철근배근조사결과표 PIT 구분부재명위치 P1 P2 P3 P4 C2 ( 중앙) C2 ( 단부) C2 ( 중앙) C2 ( 단부) B/5 B/5 B/4 B/4 설계도면부근, 늑근, 주근대근 14-HD25 정면부 : 5-HD25 14-HD25 정면부 : 5-HD25 14-HD25 정면부 : 5-HD25 14-HD25 정면부 : 5-HD25 D13@300 D13@150 D13@300 D13@150 주근 14-HD25 현장철근탐사 정면부 : 5-HD25 14-HD25 정면부 : 5-HD25 14-HD25 정면부 : 5-HD25 14-HD25 정면부 : 5-HD25 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) D13@270~300 D13@140~150 D13@280~300 D13@150 비고 2) 지하1층철근배근조사결과표 지하 1 층 구분부재명위치 P1 P2 B1G1 ( 단부) B1G1 ( 단부) 주근 설계도면 부근, 늑근, 대근 주근 현장철근탐사 부근, 늑근, 대근 ( 평균값) A~B/6 6-HD25 D13@200 6-HD25 D13@180~200 A~B/6 1 단배근 1 단보강근 D13@200 1 단배근 1 단보강근 D13@180~200 P3 B1S1 A~B/3~4 D13@200 D13@250 D13@190~210 D13@230~250 비고 P4 W1 A~B/14 수직 : D10@200 수평 : D10@250 수직 : D10@200 수평 : D10@250 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

32 8) 주경기장관중석 PC SLAB 피복두께조사 삼성엔지니어링의하자담보기간중 PC 부분의하자조사가이루어져야하는관계로 PC 슬래브 피복두께를샘플링조사한결과위표와같이피복두께가부족한부분이조사되었다. 차후 피복두께에대한보수량및보수구간은보수시공자의전수조사가필요할것으로사료된다. 구분조사번호좌석번호 설계도면 피복두께 (mm) 현장피복측정 피복두께 (mm) 비고 서측스탠드북서측스탠드북측스탠드북동측스탠드동측스탠드남동측스탠드남측스탠드남서측스탠드 PC- 01W D PC- 02W D PC- 03W K PC- 04W V PC- 01NE J PC- 02NE A PC- 03NE F PC- 04NE N PC- 01N E PC- 02N C PC- 03N B PC- 04N M PC- 01NE H PC- 02NE B PC- 03NE G PC- 04NE G PC- 01E F PC- 02E D PC- 03E D PC- 04E D PC- 05E R PC- 01SE A PC- 02SE A PC- 03SE F PC- 04SE J PC- 01S F PC- 02S E PC- 03S C PC- 04S L PC- 01NW H PC- 02NW H PC- 03NW A PC- 04NW G 평 균 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

33 2.8.6 배근및피복두께조사결과 서울월드컵경기장의 R.C 및 S.R,C 부재의철근배근을조사하였다. 철근배근조사결과주 경기장및보조경기장의주요구조부재(R.C 보, 기둥, 벽체및 S.R.C 기둥) 에대하여건축및 구조도면과비교조사하였으며, 그결과대부분의부재는설계도서와일치하는것으로조사되 었다. 또한주경기장관중석의 PC 슬래브의피복두께를측정및분석한결과, 일부 PC 슬래 브는허용기준치(3.0cm) 에미달( 평균 2.5cm) 하는것으로조사되어 PC 슬래브의내구성확보를 위하여보수가필요하다고판단된다. ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

34 2.9 콘크리트의중성화조사 개요 보통포틀랜드시멘트로타설하면콘크리트가경화하는과정에있어서시멘트량의약 1/3의수 산화칼슘 ( ) 이생성된다. 콘크리트의탄산화에서는수산화칼슘의영향이가장크며, [ 그림 3-4-1] 에서보는바와같이 ph는 12~13정도의강알칼리성인수산화칼슘이대기중에포함 되어있는탄산가스와반응하여탄산칼슘 ( ) 과물로변화하여탄산칼슘으로변화한부분 의 ph가 8.5~10정도로낮아지는것을탄산화라고하며 ph가약10이하로되는시점에서강재의 부동태가급격하게손상되어철근에부식이발생하게된다. 강재가부식하면부식생성물에의해콘크리트와의부착력이저하함과동시에그팽창압력에의 해피복콘크리트에균열이생기며이균열을통하여부식속도가급격히가속되어 의구조내력저하를일으킨다. RC구조물로서 중성화가진행하는빠르기( 중성화속도) 는시멘트의종류, 콘크리트의품질, 환경조건등에따라 서로다르지만가장간편한실험식으로다음식이제안되고있다. 여기서 : 피복두께또는중성화깊이(cm) : C 까지중성화하는기간( 년) [ 그림 2-9-1] 콘크리트의탄산화와철근부식 알칼리성산성 ph 부식영역 Ca(OH)2 CaCO3 분홍색무색페놀프탈레인용액 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

35 2.9.2 중성화시험방법 콘크리트측정부위를드릴로천공, 모서리부국부파손, 코어채 취등을이용하여시험체를만든다음압축공기뿜기, 솔질, 물 청소등으로표면을깨끗이청소한후그파단면에 1% 의페놀프 탈레인알코올용액을분무하여변색여부를관찰하는방법이다. 분무시기는표면청소또는물청소를하였을경우표면이완전히 건조되었을때실시하는것이효과적이며분무한단면이무색인경우는중성화된것이며, 적색으 로변화된파단면은비중성화된부분으로판정한다. 또한, 중성화깊이에는착색후퇴색되는영 역도중성화영역에포함시키도록한다 경과년수산정 철근콘크리트구조물의수명은일반환경에서는철근의부식확률로서판별되며이는콘크리트 의중성화깊이와피복두께의상관관계에의해결정되며, 시멘트의종류, 콘크리트의품질, 환 경조건등에따라결정된다. 다음의 Kishitani( 키시타니) 식은현재가장널리사용되고있는일본의안곡식이다. 여기서 : 까지중성화되는기간( 년), : 강도상의물- 시멘트비, : 중성화깊이(cm), : 중성화비율 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

36 [ 표 2-9-1] 콘크리트의종류별중성화비율(R) 시멘트의종류 골재의종류표면활성화제별 플레인 강모래 강자갈강모래 화산골재화산골재 AE제 AE 감수제플레인 AE제 AE 감수제플레인 AE제 AE 감수제 비고 보통포틀랜드시멘트 조강포틀랜드시멘트 고로시멘트 ( 슬래그30~40%) 고로시멘트 ( 슬래그60% 전후) 실리카시멘트 플라이애시시멘트 ( 플라이애시20%) 중성화에의한성능저하평가방법 본진단에서는철근의피복두께와중성화의관계를검토하여콘크리트상태를평가하였다. 중성 화에의한콘크리트의성능저하등급은 [ 표 2-9-2] 에의하고 [ 표 2-9-3] 중성화등급별조치사 항에맞게조치를하여야한다. [ 표 2-9-3] 에서등급 C, D, E 인경우는보수가필요하다. 등급 E 의경우는철근의부식도를검토하여야하며, 필요한경우에는보수 보강을하여야한다. [ 표 2-9-2] 콘크리트중성화에대한성능저하등급 대표등급평가기준 D Dm Dm > D 0.55Dm D < 0.5Dm a Ct * ** 0.25D A B C * b 0.25D < Ct 0.5D B C D c 0.5D < Ct 0.75D C D E d 0.75D < Ct D D E E e Ct > D E E E Ct : 콘크리트중성화깊이(cm), D : 측정된철근의피복두께(cm), Dm : 철근의최소피복두께( 기준) - 안전점검및정밀안전진단세부지침( 국토해양부, 한국시설안전공단, ) ** ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

37 [ 표 2-9-3] 중성화등급별조치사항 대표등급 조치사항 a 중성화속도추정 b 중성화속도, 도장등보호필요 c 중성화속도추정, 염화물함량검토보수필요 d 중성화속도추정, 염화물함량과철근부식도검토보수필요 e 철근부식도검토보수혹은보강필요 [ 표 2-9-4] 철근의피복두께기준( 콘크리트구조설계기준) 구분조건부재종류철근직경/ 구분피복두께 ( mm) 비고 슬래브 D35 초과 40 벽체 장선 D35 이하 20 옥외공기나흙에 직접접하지않는 부위 보기둥 f CK f CK 40MPa 30 < 40MPa 40 규정값에서 10 mm저감이가능 현장 타설 con'c 쉘, 절판부재 20 수중에서타설되는콘크리트 100 흙에영구히묻혀있는콘크리트 80 D29 이상철근 60 흙에접하거나옥외공기에직접 노출되는콘크리트 D25 이하철근 50 D16 이하의철근 40 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

38 2.9.5 중성화시험조사사진 내용중성화조사내용중성화조사 내용중성화조사내용중성화조사 내용중성화조사내용중성화조사 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

39 2.9.6 중성화에의한상태평가결과표 주경기장 PIT 층 구분번호부재명위치중성화깊이 (cm) 피복두께 (cm) 경과년수 성능저하등급 서측 C-1W C4A X10/Y A 서측 C-2W C4A X14/Y A 서측 C-1W B1G32 X9/Y A 북서측 C-1NW C8B X2~X3/Y-1~Y A 지하 1 층 동측 C-1E C2J X16/Y A 남측 C-1S C5A X27/Y A 남서측 C-1SW C8B W0~W1/Y-1~Y B 남서측 C-2SW C8B W2/Y0~Y A 서측 C-1W C2J X12/Y A 북서측 C-1NW C2J X0/Y A 지상 1 층 북측 C-1N C8B X3/Y B 북동측 C-1NE C4A X5~X6/Y A 동측 C-1E C4A X17/Y A 남동측 C-1SE C4A S0/Y A 남서측 C-1SW C4A W2/Y0~Y B 지상 2 층 서측 C-1W C2B X9/Y A 북서측 C-1NW C8B X0~X1/Y1~Y A 남서측 C-1SW C6 W4/Y1~Y A 북서측 C-1NW C3 X7/Y A 지상 3 층 북측 C-1N C2H X0/Y B 북동측 C-1NE C2G E2/Y19~Y A 동측 C-1E C3 X16/Y B 남측 C-1S C2E X25/Y A 지상 4 층 지상 5 층 서측 C-1W C3 X13/Y A 서측 C-2W C3A X15/Y A 서측 C-1W C5K X13/Y A ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

40 주경기장중성화결과조사표 구분 평균중성화깊이 (cm) 평균피복두께 (cm) 평균경과년수 성능저하등급 비고 주경기장 A - 본건물의주요부재의중성화깊이는본동건물의경우평균 0.59cm, 경과년수는평균 3.98 년으로경년(9 년) 과비교할때성능저하등급은평균 A" 등급으로조사되었으며, 건물유 지관리에따라잔존수명이증감이될소지가있으므로건물의안전성및사용성을확보할수있 도록지속적인관찰을통한유지관리를실시하는것이바람직하다. ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

41 2.9.7 중성화조사에의한잔존수명예측 신뢰성공학의개념에입각하여통계적인방법을이용하여콘크리트의중성화깊이및피복두께 의실제조사결과로부터구조물의수명을예측하는방법은다음과같다 기본개념 콘크리트의중성화는일반환경에서도진행하며이로인해콘크리트중에존재하는철근은반드 시부식하게된다. 철근의부식은구조부재의내력저하를일으키고, 콘크리트균열이나박리 박락을발생시키며미관 기능및일상안전성을저하시킨다. 본방법의기본적인개념은실제의경년열화시설물에있어서콘크리트의중성화깊이, 철근의 부식상황및피복두께의실제조사결과를근거로한것으로써신뢰성공학의개념에입각하여철 근콘크리트시설물에있어서철근부식에의한피해를철근이부식할확률로써정량적으로정의 하려고한것이다. 이방법은구체적으로다음사항을기본으로한다. 1) 콘크리트의중성화깊이는시간의경과에따라증대한다. 2) 콘크리트의중성화깊이및철근의피복두께의평균, 표준편차를산정할수있다. 3) 콘크리트중의철근부식상황은환경조건에따라다르나, 콘크리트의중성화깊이와철근의 피복두께와의상관관계에의해결정된다 잔존수명의평가방법 가. 구조물의중성화와철근부식과의상관관계 콘크리트중성화에의한철근부식과철근콘크리트구조물의내구수명개념은 [ 그림 3-5-1] 에 나타낸것과같다. 은중성화가내부철근의표면에도달하는시점, 는그결과철근이부 식하여콘크리트에균열을발생시키는시점, 는부재내력이한계에도달하는시점을나타내 고있다. 따라서, 철근콘크리트구조물의물리적내용한계는또는라고생각되지만, 에도달하는 기간이피복두께 사용재료 콘크리트품질 환경조건및마감등의조건에대응하여비교적쉽 게예측가능한것에반하여에서및에이르기까지기간예측이곤란하고또한, 조건이 나쁜경우에는극히단시간이라판단된다. 일반적으로중성화에의한구조물의수명은중성화가 철근위치까지도달한시점으로산정하는경우가많다. ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

42 철근의 부식량 중성화깊이 C 허용내력한계부식량 균열발생부식량 부식곡선 C 부재내력저하 D 균열발생 D 점상황 C 점상황 부재내력저하 철근 균열발생 B 피복두께 A 콘크리트표면 C= A t 중성화곡선 t1 t2 t3 시간 t B 점상황 철근부식발생 중성화에의한수명 구조내력에의한수명 중성화깊이 [ 그림 2-9-2] 철근콘크리트구조물의중성화와철근부식에의한내구수명개념 나. 잔존수명추정의방법 1) 본진단건물의현장조사( 중성화깊이, 피복두께) 결과와설계도서를참고하여다음과같 이정수를산정한다. : 콘크리트중성화깊이의평균값 ν : 콘크리트중성화깊이의변동계수 : 철근피복두께의평균값 σ : 철근피복두께의표준편차 : 현장조사시구조물경과년수 : 수명시의철근부식확률 : 중성화속도계수 2) 수명시의철근부식확률를설정한다. 는구조물의중요도나일상안전도등을고려하여설정한다. [ 표 2-9-5] 철근부식확률과성능저하증상의발생상황 철근의부식확률 성능저하증상의발생상황 0.5% 성능저하증상이보이지않음 0.5% 3% 극소수녹물및미소한균열이보임 3% 15% 여러곳에녹물및균열이보임 15% 50% 여러곳에박락이나철근노출이보임 50% 반이상면에박락이나철근노출이보임 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

43 3) 콘크리트중성화깊이와경과년수( 재령) 와의관계를구한다. = / = / 4) 철근의부식확률와재령의관계를구한다. υ σ υ σ 비, 바람에노출되는실외면의콘크리트중의철근은중성화영역이철근표면에도달하면동시에 유해한부식상태가되며실내면의콘크리트중의철근은중성화영역이철근의피복두께를 과한시점에서유해한부식상태가된다. ( 실외면으로비, 바람에노출되는경우) 20mm 통 ( 실내면인경우) 가되며여기에, υ,, σ 를대입함으로써철근의부식확률를정량적으로구할수있다. 5) = 에있어서경과년수를구하여수명으로한다. [ 표 2-9-6] 철근부식확률의제안값 건축물의중요성 있음 손상을주는위험성 없음 특히큼 크다 보통 7% 이하 15% 이하 15% 이하( 적용) 30% 이하 30% 이하 50% 이하 철근부식으로피복콘크리트가낙하하였을때사물의몸이나기물에손상을주는위험성. 6) 수명시의경과년수에서조사시경과년수을뺀값 ( - ) 이구조물의잔존수명이다. 잔존수명측정의설명도 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

44 가. 잔존수명산정 계수산정 구분 (cm) ( 중성화깊이평균 ) ( 중성화속도계수 ) 중성화속도식 υ ( 중성화변동계수 ) (cm) ( 피복두께평균 ) σ (cm) ( 피복두께표준편차 ) 주경기장 / 9 = 0.20 = 나. 철근부식확률의산정 본동 (2001 년신축) - 경과년수 :9년 경과년수 (t) υ σ υ σ P(%) 다. 부식확률과경과년수상관그래프 본동 (2001 년신축) - 경과년수 :9년 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

45 라. 잔존수명의예측 구분 ( 실제경년) ( 7%) 잔존수명( 추정) 주경기장 9년 698년 679년 중성화조사를통한잔존수명예측결과 대상시설물은 2001년 12월준공된시설물로사용기간이약 9년이경과한구조물로서중성화시험 결과중성화정도등급이 A" 등급이며, 중성화에의한잔존수명평가결과 100년이상으로추정되어 이건물의생애주기동안에는별도의중성화보수가필요하지않는것으로판단되나건물의지속적인 관찰을통한유지관리를실시하는것이바람직하다. 잔존수명에의한고찰 잔존수명은콘크리트의상태에따른잔존수명평가로서건물의노후화, 려하지않은것으로단순히콘크리트중성화깊이에따른수명이다. 설비배관등의사용성을고 ( 주) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울-42 호

46 2.10 변위조사 건물기울기조사일반적으로구조물에나타나는변위및변형은동하중에의한것과정하중에의한것으로볼수있으며, 일반적인원인으로는지반의침하, 입지조건, 주변환경변화, 인접시공의영향등으로나눌수있다. 이러한원인들로인해구조물에변위혹은변형이발생하면대부분구조물의영구변형을가져오게된다. 이러한영구변형은구조물의허용거동이나안전성에큰영향을끼치게된다. [ 표 ] 은건물변위및변형의발생원인을구별해놓은것이다. [ 표 ] 건물변위및변형의발생원인 지반침하입지조건주변환경변화인접시공의영향 1. 연약지반에서나타 1. 구조물이경사지에 1. 하천수심의변화 1. 지반굴착에의한수위 나는압밀침하 건축된경우 2. 지하수위의저하 변화및침식 2. 지중구조물파손에 3. 침식 2. 흙막이가시설물의변 따른침하현상 형에의한침하 3. 되메우기등의불 3. 발파및항타에의한 량에따른침하 진동영향 건물기울기측정방법 [ 사진 ] 데오도라이트 건축물의수평변위는데오돌라이트를이용하여조사하였다. 일반적으로수평변위는건축물의모서리등수직선이나타난부분중부재면과일직선상에서변위량 (δ) 을측정하여도면에표시하며이곳의높이 (L) 와조사일을기록한다. 건물의높이가낮고수직선이나타난곳이없는부분의변위량은다림추를이용하여측정하기도한다. 또한차후에도동일위치에서조사하여변위량을자료화할수있도록조치한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

47 건물기울기적용기준변위조사의적용기준은각변위 ( 이론적인바탕으로광범위한시험에의해결정한 1963년 Bjerrum 의여러가지구조물의각변위한계 ) 의수치와국토해양부안전점검및정밀안전세부지침 ( ) 으로평가한다. [ 표 ] 각변위 각변위 ( δ/ ) 내용 1/750 침하에예민한기계기초의작업곤란한계 1/600 사재를가진뼈대의위험한계 1/500 균열을허용할수없는빌딩에대한안정한계 1/400 칸막이벽에첫균열이예상되는한계 1/300 고가크레인의작업곤란이예상되는한계 1/250 강성의고층빌딩의전도가눈에띄일수있는한계 칸막이벽이나벽돌벽의상당한균열이있는한계 1/150 가소성벽돌벽의안전한계 일반적인건물에구조적손상이예상되는한계 [ 표 ] 세부지침에의한건축물의기울기에대한상태평가등급기준 등급기울기내용안전조치허용비틀림각 (Bjerrum, 1963) A 1/750 이내 예민한기계기초의 위험침하한계 정상적인 유지관리 B 1/600 이내 대각선구조를갖는라멘구조의위험한계 주의관찰, 원인제거 침하에예민한기계기초의작업이곤란한한계 (1/750) δ/l = 1/150 경사진부재를가진뼈대의위험한계 (1/600) 균열을허용할수없는빌딩에 허 대한안전한계 (1/500) C 1/500 이내구조물의균열발생한계 정기적계측필요, 원인제거 용부등침하 δ 칸막이벽에첫균열이예상되는한계 (1/300) 고가크레인의작업곤란이예상되는한계 (1/300) 강성고층빌딩의전도가눈에뜨일수있는한계 (1/250) 칸막이벽과벽돌벽에서상당한균열이예상되는한계 (1/150) 일반적인건물의구조적손상이예상되는한계 (1/150) 안전한계 (1/150) δ/l = 1/200 δ/l = 1/250 δ/l = 1/300 (cm) 2 δ/l = 1/500 D 1/250 이내구조물의경사도감지 보수 보강, 사용제한필요 δ/l = 1/ 기둥간격 L (m) 긴급보강및 E 1/150 이내구조물이위험할정도 사용금지, 혹은 철거필요 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

48 수직기울기측정사진 내용기울기조사 - 남측내용기울기조사 - 남측 내용기울기조사 - 동측내용기울기조사 - 동측 내용기울기조사 - 서측내용기울기조사 - 서측 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

49 건물기울기측정결과분석이건축물에대한건물기울기조사의결과는다음과같다. 일반적으로건축물의기울기조사는구조체의수직도를층간구별하여조사하여야하나준공된건축물의특성상 8개의 JIONT로분할된서울월드컵경기장의주경기장특성상전체구조물의정확한수직도를측정한다는것은불가능한면이있다. 그러나시설물안전관리관한특별법이하 시특법 에적용되는건축물의경우대부분의경우그동안사용성이진행되었고또한내부의주요기둥의수직도를조사하고관찰한다면추후에발생할지도모르는 8개의 JOINT로분할된각기블록의부등침하를판단하는데기초자료가될것이므로이조사는추후의상태를평가하는데목적을두었으며, 측정결과를요약하면건축물의수평변위 ( 기울기 ) 는측정값 1/980~1/1160로조사되었으며, 전체적으로판단할때 1/750이상으로점검대상구조물의기울기등급은 [ 표 ] 와비교시 A등급에해당되는것으로조사되었다. 측정점 해당 블럭 위치 높이 (L) (m) 측정거리 (m) 기준각도 ( ) 측정각도 ( ) 변위량 (mm) 각변위 ( / ) D-1 남측 X25 ~ /1160 Y10 ~ - D-2 남동측 X24 ~X /1160 Y18 ~ D-3 동측 X10 ~ /1070 Y21 ~ - D-4 동측 X14 ~ /980 Y21 ~ - D-5 북동측 X2 ~X /1030 Y19 ~Y20 D-6 북측 X0 ~ /1040 Y11 ~ - D-7 서측 X15 ~ /1130 Y0 ~ - D-8 남서측 X18 ~ /980 Y0 ~ - ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

50 2.11 주요부재의처짐조사 개요모든구조물은과도한하중이나허용내력을초과하는외력을받으면구조체의변위및변형이발생된다. 또한어떤특정부위의재료에작용하는응력이허용내력을상회하면구조체변형이증가하여후기증상인균열발생의형태로발전하게된다. 따라서어떤구조물도무리한하중발생시균열을동반한구조체의변위및변형이발생하기때문에사전에그크기와정도를알아내면구조물의건전도를지속적으로유지할수있는것이다. 그러므로본조사에서는진단대상건축물구조체의건전성을평가하기위하여지상층강재보부재의처짐상태를측정하였으며, 측정방법은부재단부에대한중앙부의상대처짐량을아래의식을통해구하고그처짐량을부재의스팬비율에적용하여산출하였다. 또한도출된결과를통하여구조체의사용성평가를위한기초자료로활용하였으며, Laser Level RL-VH 형을사용하였다. 처짐기준은일반보의처짐비율 L/480 을적용하였다. ([ 표 ] 참조 ) L A B C δ 처짐량 처짐량 δ = B - 1/2 (A + C) L = SPAN 거리또는임의의두점거리 [ 표 ] 최대허용처짐비율기준 ( 미국콘크리트학회 ACI ) 부재의형태고려해야할처짐처짐한계 과도한처짐에의해손상되기쉬운비구조요소를지지또는부착하지않은평지붕구조 과도한처짐에의해손상되기쉬운비구조요소를지지또는부착하지않은바닥구조 과도한처짐에의해손상되기쉬운비구조요소를지지또는부착한지붕또는바닥구조 과도한처짐에의해손상될염려가없는비구조요소를지지또는부착한지붕또는바닥구조 철골구조 적재 ( 활 ) 하중 L 에의한순간처짐 L/180 적재 ( 활 ) 하중 L 에의한순간처짐 L/360 전체처짐중에서비구조요소가부착된후에발생하는처짐부분 ( 모든지속하중에의한장기처짐과추가적인적재 ( 활 ) 하중에의한순간처짐의합 ) L/480 L/240 일반철골보 L/300 켄티레버보 L/250 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

51 처짐측정조사사진 내용지하 1 층상부주요부재처짐조사내용동측지하 1 층상부주요부재처짐조사 내용서측 PIT 층상부주요부재처짐조사내용서측 PIT 층상부주요부재처짐조사 내용남측지하 1 층상부주요부재처짐조사내용남측지하 1 층상부주요부재처짐조사 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

52 주요부재의처짐조사위치도 처짐조사위치도 - 동측지하 1 층주요부재 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

53 처짐조사위치도 - 서측 PIT 층주요부재 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

54 처짐조사위치도 - 남측지하 1 층주요부재 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

55 주요부재의처짐측정결과분석 동측지하 1 층상부 부재측정부재측정치측정거리 (L) 1G5 1 1B5 2 1G5 3 1B5 4 1G5 5 1B5 6 1G5 7 1B5 8 1G5 9 1B5 10 1G5 11 1G5 13 1B5 14 B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E B-E 처짐량환산치 =B-1/2(A+C) 처짐제한치 (L/480) 단위 : m m 판정 12, O.K 12, O.K 12, O.K 12, O.K 12, O.K 12, O.K 12, O.K 12, O.K 12, O.K 12, O.K 12, O.K 12, O.K 12, O.K ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

56 서측 PIT 층상부 단위 :mm 부재측정부재측정치측정거리 (L) 처짐량환산치 =B-1/2(A+C) 처짐제한치 (L/480) 판정 B1G4 1 B1B4 2 B1G4 3 B1B4 4 B1G4 5 B1B4 6 B1G4 7 B1B4 8 B1G4 9 B1B4 10 B1G4 11 B1B4 12 B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W , O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

57 부재측정부재측정치측정거리 (L) 처짐량환산치 =B-1/2(A+C) 처짐제한치 (L/480) 판정 B1G4 13 B1B4 14 B1G4 15 B1B4 16 B1G4 17 B1B4 18 B1G32 19 B1G32 20 B1B3 21 B1B3 22 B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W B-W , O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 9, O.K 11, O.K 11, O.K ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

58 남측지하 1 층상부 단위 :mm 부재측정부재측정치측정거리 (L) 처짐량환산치 =B-1/2(A+C) 처짐제한치 (L/480) 판정 1G9B 1 1B10 2 1G9A 3 1B10 4 1G9A 5 1B10 6 1G9 7 1B9A 8 B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S B-S , O.K 5, O.K 6, O.K 7, O.K 7, O.K 11, O.K 11, O.K 11, O.K ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

59 변위조사결과레이저레벨을이용하여주경기장의남측지하1층, 동측지하1층, 서측 PIT층, 상부주요부재의장변방향과단변방향으로각각 2개소에대한처짐조사 ( 수직변위 ) 를한결과대부분의부재에서처짐제한값을만족하는것으로조사되어이상이없는상태인것으로판단된다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

60 제 3 장지붕구조물조사 3.1 외관조사 지붕구조개요월드컵경기장의지붕구조는 16개소의마스트에서텐션와이어 (tension wire) 로구성된케이블을이용하여스틸트러스를연결지지하고있으며, 지붕골조의링트러스, 엣지트러스, 페리미터트러스와 44개의래디얼트러스가상호연결되어진골조로구성되어있고, 상부의지붕재는 PTFE Fabric( 막 ) 과강화유리패널로이루어져있다. 철골트러스를마스트와인장케이블로지지하는 3차원형상의케이블구조시스템으로지붕자중및막재에작용하는활하중을직접받는트러스의반력을케이블을통해마스트및하부 3층덱크기둥에전달하며, 바람등에의한횡력은수직에대해경사진타이다운케이블 (tie-down cable) 과마스트의 3차원적거동에의한수직력의전환으로안전성을확보한다. 지붕막은링 (ring) 트러스및페리미터 (perimeter) 트러스와함께얇은 3차원돔을형성하여구조물에일체적인강성을부여하게되며, 안쪽링트러스는압축링의역할을수행하여케이블과함께래디얼 (radial) 트러스의켄틸레버거동을완화시키고, 외쪽페리미터트러스는강한수평강성으로전체래디얼트러스를서로연결하여수평력에대한변형을억제하는외곽도리보의구실을수행한다. [ 표 3.1.1] 마스트주요재원및역할 4 type, 총 16개지름 : 1,000~1,800 mm, 철골두께 : 32~40mm높이 : 35.3~40.3m의변단면원통형지붕의수직하중및케이블의인발하중에대한반력부담 ( 최대수직하중 = 1,764ton, 최대수평하중 = 170ton) [ 표 3.1.2] 트러스주요재원및역할 - 래디얼, 페리미터, 링, 스티프너 (stiffner), 엣지 (edge) 의 5 가지 type 으로구성, 파이프를이 용한삼각형입체트러스 트러스 1 래디얼 트러스 총 44 개, 2.5m( 밑면 ) 2.5~3.0m( 높이 ) 40~86m( 길이 ) 상 하현재 : ~36 mm, 사재및 web 재 : ~12.7 mm 지붕에작용하는연직하중을케이블및마스트에전달함. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

61 측, 3.8m( 윗밑면 ) 2.5~3.0m( 높이 ) 322m( 길이 ) 2 링트러스 상 하현재 : ~36 mm, 사재및 web 재 : ~12.7 mm 돔구조에서와같은압축링역할및래디얼트러스를서로엮어지붕에면내강성을부여함. 외측, 6.3~8.3m( 밑면 ) 3.0m( 높이 ) 약 684m( 길이 ) 3 페리미터트러스 4 엣지트러스 상 하현재 : mm, 사재및 web재 : ~12.7 mm강한수평강성으로전체래디얼트러스를서로연결하여수평력에대한변형을억제하는외곽도리보의역할을수행함. 1.2m( 밑면 ) 2.5m( 높이 ) 상 하현재 : ~25 mm, 사재및 web재 : mm채광창지지, 하중을래디얼트러스로분배하고동적안정성을증대시킴. 엣지트러스와링트러스중간에설치되는 warren type 형트러스 5 스티프너 트러스 2.5m( 밑면 ) 102.1m( 길이 ) 상 하현재 : mm, 사재및 : mm 풍하중시구조물의진동을방지하고안정성을높임. [ 표 3.1.3] 케이블 (Cable) 주요재원및역할 - 상부하중을하부구조에전달하는스테이 (stay), 타이-다운 (tie-down) 케이블과지붕의부상에대해저항하는가이 (guy) 케이블, 막의부상에저항하는밸리 (valley) 케이블로구성되며, 특히지붕외곽의타이-다운케이블은안전을위해 2중으로설치되었고, 이들케이블의규격과기능은다음과같다. 케이블 1 스테이케이블 2 타이다운케이블 3 가이케이블 4 밸리케이블 30~101.6의 2개 1조로총2 24 4=192개래디얼트러스에연결해연직하중을마스트및타이다운케이블에전달함. 33.5~101.6의 2개 1조로총2 11 4=88개스테이케이블의인장력을하부 3층기둥에전달함. 50.8~63.5로총8 4=32개폭풍시상향의풍하중에의한부상을방지함. 63.5~73.0으로총4 11=44개비구조재로막에인장력을부여해폰딩 (ponding) 을방지함. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

62 [ 표 3.1.4] 개략중량 및트러스약 6,950tonf ( 점검통로등잡철물 200ton 포함 ) 중량 케이블약 206tonf ( 전체 356 개, 약 13,400m) 소켓약 126tonf ( 전체 712 개, 20 종류 ) 지붕의총중량막, 설비 (316tonf) 포함약 7,558tonf ( 마스트 920tonf) [ 표 3.1.5] 소켓 소켓 고정용 조정용 가이및타이다운케이블상단, 스테이케이블양단 가이및타이다운케이블하단 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

63 3.1.2 지붕구조물정밀조사지붕구조물은마스트 (Mast) 에대해트러스가각종케이블에의해지지된공법으로구성되어있으며, 정밀육안조사는철골트러스, 각종케이블, 마스트, 지붕막, 강화유리패널등을위주로조사하였으며, 조사된내용을정리하면다음과같다. [ 표 3.1.6] 지붕평면도 주경기장지붕평면도 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

64 [ 표 3.1.7] 지붕트러스구조도 지붕트러스구조평면도 구조단면도 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

65 3.1.3 지붕구조물상부외관조사 [ 표 3.1.8] 지붕구조물상부조사현황 점검세부사항 ( 현황사진 ) 구분조사내용조사사진 지붕상부 지붕상부전경 지붕상부 지붕막상부전경 지붕상부 Mast 상부케이블연결부상태양호 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

66 [ 표 3.1.9] 지붕구조물상부조사현황 점검세부사항 ( 현황사진 ) 구분조사내용조사사진 지붕상부 강화유리패널지붕상태양호 지붕상부 Front stay cable 접합부상태양호 지붕상부 Front stay cable 접합부상태양호 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

67 [ 표 ] 지붕구조물상부조사현황 점검세부사항 ( 현황사진 ) 구분조사내용조사사진 지붕상부 Valley cable 접합부상태양호 지붕상부 PTFE Fabric 접합부상태양호 지붕상부 Rear stay cable 접합부상태양호 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

68 [ 표 ] 지붕구조물상부조사현황 점검세부사항 ( 현황사진 ) 구분조사내용조사사진 위치 : 다수 지붕상부 Front stay cable 상호연결철물볼트다수녹발생 위치 : 남측 X21~26/T1~3 지붕상부 PTFE Fabric( 막 ) 태풍곤파스피해현황 ( 촬영일자 : ) 위치 : 남측 X21~26/T1~3 지붕상부 태풍곤파스파손 PTFE Fabric( 막 ) 현재보수중 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

69 3.1.4 지붕구조물하부외관조사 [ 표 ] 지붕구조물하부조사현황 점검세부사항 ( 현황사진 ) 구분조사내용조사사진 지붕하부 지붕트러스구조물전경 지붕하부 Perimeter truss 내부현황 지붕하부 Perimeter truss 접합부상태양호 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

70 [ 표 ] 지붕구조물하부조사현황 점검세부사항 ( 현황사진 ) 구분조사내용조사사진 지붕하부 Radial truss 현황 지붕하부 Radial truss 접합부상태양호 지붕하부 Ring truss 접합부상태양호 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

71 [ 표 ] 지붕구조물하부조사현황 점검세부사항 ( 현황사진 ) 구분조사내용조사사진 지붕하부 지붕강화유리패널하부접합부상태양호 지붕하부 Mast 접합부상태양호 지붕하부 안전난간및작업발판상태양호 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

72 [ 표 ] 지붕구조물하부조사현황 점검세부사항 ( 현황사진 ) 구분조사내용조사사진 지붕하부 Front guy cable 연결부상태양호 지붕하부 Front guy cable Mast 접합부상태양호 지붕하부 Tie-down cable Mast 접합부상태양호 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

73 3.1.5 지붕구조물조사결과가. 지붕트러스서울월드컵경기장의지붕구조는페리미터트러스, 래디얼트러스, 링트러스, 엣지트러스로구성되어있으며, 각종트러스의변형여부를조사한결과철골부재의과도한처짐, 비틀림및뒤틀림, 볼트및용접주위의균열, 강재의부식등의위험요인은조사되지않은양호한상태인것으로조사되었다. 나. PTFE Fabric( 막 ) 및강화유리패널지붕막및채광창을조사한결과일부지붕막에서보수흔적이조사되었으며보수상태는양호한것으로판단된다. 2010년 9월 2일태풍곤파스로손상된남측지붕막은현재전면교체로보수가진행중인것으로확인되었다. 이외에지붕막에상태는대체로양호한상태를유지하고있는것으로조사되었다. 다. 케이블각종케이블의조사결과비구조재로위험요인은아니지만대부분의 Stay cable에상호연결철물에서볼트부식이조사되어녹제거후방청도장보수가필요한것으로판단된다. 이외에마스트의접합상태, 케이블및소켓의도장상태등의외관상태는대체로양호한것으로조사되었다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

74 3.2 지붕구조물공간측량 차원좌표관측 서론가. 개요현재구조물의거동을측정하고있는방법으로 1차원적인수직거동을측정하기위한게이지에의한방법이있으며, 3차원의방법으로 Total Station 즉 3차원측정기를통한방법및인공위성을이용한 GPS측량방법등으로크게나뉠수있다. 여기서월드컵경기장의지붕인장케이블막구조와같이케이블구조로이루어진구조물이나캔틸레버형트러스구조형태로구성되어있는구조물에있어서는게이지와같은 1차원의거동만을측정하는장비를이용하여서는구조물의거동을정확히파악할수없다. 또한 GPS측량방식은비용적인면이나측정데이타의저장및전달과정상의문제를내포하고있다. 그러나 Total Station을이용한 3차원측량방식은임의의위치에 3차원측량기를설치한후이로부터기준점에대한정밀측량결과를토대로측정지점에부착한타겟을측정하므로서 3차원측정이가능한장점을가지고있다. 따라서이러한 3차원측량장비를이용하여월드컵경기장의지붕구조에대한거동을주기적으로측정함으로서구조물의계절별시간대별거동을파악할수있도록하고이를통해구조물의유리관리에적극활용하도록하여야한다. 나. 3차원좌표관측의목적월드컵경기장의지붕인장케이블막구조와같이케이블구조로이루어진구조물이나캔틸레버형트러스구조형태로구성되어있는구조물에있어서는풍향, 풍속및온도변화에따른거동이발생될수있다. 따라서월드컵경기장구조물의거동을 3차원적으로측정함으로서초기자료와비교함으로서지붕구조의변화여부를판단하는자료로의역할이되도록하여야한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

75 관측요령가. 관측대상선정 1) 기준점설정월드컵경기장의지붕구조에대한 3차원거동을측정하여거동량을비교분석하기위해서는절대기준위치및좌표계의구성이필요하다. 따라서월드컵경기장내의원지반내에기설치되어있는기준점표지에대해 3차원정밀측량기를이용하여 3대회정반관측을실시하였다. 이결과에대해 3차원정밀측량을실시한결과에대해 NetWork구성을통한정밀망조정을실시하였다. 기준점측량결과에대한망조정된결과를각경기장에대한분석결과내에나타내었다. 2) 변위측량점월드컵경기장내의거동을측정하기위하여그림6, 그림7과같이경기장평면도및단면도에표시된위치에부착되어있는타겟 ( 그림1) 을이용하였다. 이때 3차원좌표관측에사용된타겟은측량지점과의거리가최대 200m이내인점을고려하여 5 5cm크기의타겟을이용하였다. 그림 1. 거동측량에사용된타겟 나. 측량장비월드컵경기장의거동을측정하기위하여사용된장비는그림2와같으며, 그에대한특징및제원은다음과같다. - 3차원좌표측정시, 공간상의측점정확도는기계의거리오차보다는각도오차가좌우하므로고정도의각도측정이가능하다. - 고정도의 3차원장비이므로현장에서기계오차를수시로점검하고보정한다. - TC2002 Total Station; 각정밀도 : 0.5"(Standard deviation, DIN18720)) 최소표시단위 : 0.1 거리정밀도 : 1mm + 1ppm 최소표시단위 : 0.1mm ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

76 그림2. 3차원측량 (TC2002: 라이카 ) 다. 측량시기월드컵경기장에대한 3차원거동측정은 2001년 12월, 2007년 11월및 2010년 09월에걸쳐측량을실시하였다. 이때 3차원거동측정시풍향, 풍속및부재의표면온도을측정하여거동분석시활용하도록하였다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

77 차원측량의원리가. 원리및측량방법 3차원측정용기계인토탈스테이션은양지점간의거리관측을위하여적외선, 레이져광선, 극초단파등의전자기파 (electromagnetic wave) 를이용하여거리를관측하는방법인전자기파거리측량 (EDM) 방법과각측정기능인데오돌라이트의기능이동시에한개의시스템으로한대의장비내에구성되어있다. 토탈스테이션에의한측정방법에대한기본원리는다음과같다. 1) 전자기파거리측량원리전자기파측정원리는막스웰 (Maxwell) 의전파방정식에의한원리를기본으로하고있다. 공간을전파하는전자파의속도는다음식 (1) 과같다. λ εμ (1) 여기서, C : 전파속도, f : 주파수, λ : 파장, C0 : 진공중의광속도, ε : 공간의유전율, μ : 공간의투자율거리 L의구간 AB를전자파가왕복할때의파의수를 n, 그위상차를 φ라고하면 λ φ π φ π (2) 이때 A점에있어서 n은측정되지않지만 φ는 2π/1000 ~ 2π/2000 정도의정밀도로측정된다. 따라서만일 n=0가되게끔파장이대단히긴전자파를사용하여 L의개략적인값을구한다음에단파장의전자파를왕복시켜서 L의정확한값을구하면된다. 그림 3. 2 점간의전자파의왕복 2) 데오돌라이트의원리데오돌라이트는망원경과정밀한눈금반을가진정밀도가높은측각기기로서주로수평각및연직각을측정하는데에사용된다. 다음그림2에서와같이 O점으로부터 2개의측점 P1, P2를시준할때에각시준선을수평면에투영했을때의측선의투영이이루는각을수평각이라한다. 연직면내에있어서수평선과측선이 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

78 이루는각을연직각혹은고도각이라고하고연직상방으로부터측정한각을천정각이라한다. 수평면에있어서도임의의기준방향으로부터우회방향으로측정한각을방향각이라한다. 그림 4. 각의측정방법 3) 토탈스테이션의 3차원공간위치측량먼저 3차원의위치좌표를얻기위해서는기본적으로방향각의설정이필요하다. 따라서기계를세운위치지점에대한좌표및기지점인삼각점의위치좌표등의 3차원위치좌표가필요하며, 기계를세운지점과삼각점간의방향시준을하여기본의방향각을설정한후임의지점들간의 3차원위치좌표를측정한다. 만약삼각점이나기계점의좌표를알수없는경우에는기계점의위치나삼각점의위치를임의로설정하여방향각을설정한후측정대상에대해측량을실시하면된다. 즉, 운동장내거동이없는원지반내에 4점의가기준점설치한후가기준점에대한 Network 망구성을통한정밀측량을실시한다. 이후가기준점에대한정밀측정에따른오차조정을통한정밀기준점망을구성하고이로부터측정점의 3차원거동측량을실시한다. XA = l1 cos ( 방향각 + α1) YA = l1 sin ( 방향각 + α1) ZA = l1 tan( 연직각 ) XB = l2 cos ( 방향각 + α2) YB = l2 sin ( 방향각 + α2) ZB = l2 tan( 연직각 ) XC = l3 cos ( 방향각 + α3) YC = l3 sin ( 방향각 + α3) ZC = l3 tan( 연직각 ) XD = l4 cos ( 방향각 + α4) YD = l4 sin ( 방향각 + α4) ZD = l4 tan( 연직각 ) ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

79 그림 5. 3 차원공간위치측량방법 측량결과및분석가. 3차원측량결과경기장의지붕구조에대한거동을측정하기위해경기장평면도 ( 그림6) 및단면도 ( 그림7) 에나타낸바와같은지점에대해 2001년 12월에 1차측정시부착한측정타겟에대해 3차원측량기인 TC2002( 라이카 ) 를이용하여정밀측량을실시하였다. 이때기계점으로부터측량점까지의거리가최대 200m인것과기계의각측정정확도가 ±0.5초인것을감안하여좌표상의오차를계산하면 ±0.5mm의기계오차가발생되며, 측정기술자의시준오차로서 ±1"~±5" 라고가정하였을경우이를고려한경우의시준오차 ±1mm~±2mm등측정값에미치는오차값인 ±1.5mm~2.5mm을측정결과데이타에서고려하여분석하였다. 서울상암월드컵경기장은그림6, 그림7에표시된측정점에대해경기장내에서시준이가능한관계로기준점이동에따른오차를최소화하는차원에서운동장내의기준점만을이용하여측정점에대한측량을실시하였다. 이때기준점은 1차측정시설치되어있는운동장내원지반내에기준점 4점을정밀측량을실시하였으며, 그결과는표2와같다. 기준점으로부터그림5.6, 그림5.7에나타나있는측정점에대해 2010년 9월 14일 (14:00~17:00) 에측정을실시하였으며, 그결과는표3과같다. 또한경기장의정확한거동분석을위하여풍향 풍속및부재표면온도에대해측정하였으며, 그결과는표1과같다. 표1 풍향 풍속및부재표면온도 계측시간 풍향 풍속 (m/sec) 표면온도 (oc) :00 남동풍 :00 서풍 :00 서풍 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

80 표2 기준점측량결과 ( 단위 :mm) 측점 기준점측량결과 X Y Z NEWREF NEWREF NEWREF NEWREF 이때각측정점의좌표는 NEWREF2 을정점으로 NEWREF1 방향을 X 축, NEWREF3 방향을 Y 축으로하고 연직방향을 Z 축으로하는좌표계로부터의좌표변환된결과이다. 그림 6. 기준점및측정점배치현황도 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

81 그림 7. 측정점배치단면도 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

82 표 3 측정점측량결과 ( 단위 :mm) 측점 2001 년 12 월측정값 2007 년 11 월 15 일측정값 2010 년 09 월 14 일측정값 X Y Z X Y Z X Y Z SEC1A SEC1B SEC1C SEC1D SEC2D SEC2C SEC2B SEC2A SEC3A SEC3B SEC3C SEC3D SEC4D SEC4C SEC4B 타겟손상 SEC4A SEC1A SEC1B SEC1C SEC1D SEC2D SEC2C SEC2B SEC2A SEC3A SEC3B SEC3C SEC3D SEC4D SEC4C SEC4B SEC4A IN IN SEC1C SEC2C SEC3C SEC4C NEWREF NEWREF NEWREF NEWREF ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

83 나. 좌표축간거동분석 좌표축간거동량을 분석하기위하여 2001 년 12 월측정값과 2007 년 11 월측정값및 2010 년 9 월 측정값들에대해상호측정시각좌표축간의차이를계산하였으며, 그결과는표 4 및그림 8 과 같다. 표 4. 좌표축간거동량 ( 단위 : mm) 측점 차이값비교 (2001년-2010년) 차이값비교 (2007년-2010년) DX DY DZ DX DY DZ SEC1A SEC1B SEC1C SEC1D SEC2D SEC2C SEC2B SEC2A SEC3A SEC3B SEC3C SEC3D SEC4D SEC4C SEC4B1 타겟손상타겟손상 SEC4A SEC1A SEC1B SEC1C SEC1D SEC2D SEC2C SEC2B SEC2A SEC3A SEC3B SEC3C SEC3D SEC4D SEC4C SEC4B SEC4A IN IN SEC1C SEC2C SEC3C SEC4C ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

84 MAST 부차이값비교 (2001 년 년 ) ) m ª(m Ì À Â x 축 Y 축 Z 축 측점 MAST 부차이값비교 (2007 년 년 ) ) m ª(m Ì À Â X 축 Y 축 Z 축 -100 측점 (A) Mast 부 지붕프론트부차이값비교 (2001 년 년 ) ) m m ª( Ì À Â X 축 Y 축 Z 축 측점 지붕프론트부차이값비교 (2007 년 년 ) ) m m ª( Ì À Â X 축 Y 축 Z 축 측점 (B) 지붕프론트부 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

85 Mast 하단부차이값비교 (2001 년 년 ) 60.0 ) 40.0 m 20.0 ª(m 0.0 Ì À Â SEC1C4 SEC2C4 SEC3C4 SEC4C4 측점 X 축 Y 축 Z 축 Mast 하단부차이값비교 (2007 년 년 ) ) m ª(m Ì À Â SEC1C4 SEC2C4 SEC3C4 SEC4C4 X 축 Y 축 Z 축 측점 (C) Mast 하단부 그림 8. 측정점간거동비교 표4 및그림8에나타난바와같이 MAST부에있어서 2001년 12월측정값및 2007년 11월측정값대비변화량에대해각좌표축별로나타내었다. 그림8(A) 에서와같이 MAST부에서는 2001년 12월측정값대비 X축에대한변화는 SEC2A1, SEC3A1을기준으로동쪽MAST부는동쪽방향으로최대 60.9mm의변화가있었으며, 서쪽 MAST부는서쪽방향으로최대 77.1mm의변화가있었음을보여주고있다. Y축에대한변화는동쪽 MAST부는북쪽방향으로최대75.4mm의변화가있었으며, 서쪽 MAST부는남쪽방향으로최대 39.3mm의변화가있었음을보여주고있다. Z축에대한변화는서쪽지붕부의변화량이최대 53.8mm가하늘방향으로변화가있었으며, 이중 SEC3D MAST부는다른부재의변화량에대해적은것으로보아가른부재의움직임을잡아주고있는역할을하고있는것으로판단된다. 또한 2007년 11월측정값대비 2010년9월측정값에대해서는 X, Y축에대해서는 2001년 12월측정값비교결과와비슷한양상의흐름을보여주고있으나, Z축에있어서는북동지붕과남동지붕이서로대칭되고있어별문제가없는것으로판단되나, 서쪽지붕은 SEC3C를기준으로북서쪽지붕이변화가있음이판단된다. 그림8(B) 에서와같이지붕프론트부에서 2001년측정값대비 2010년측정값에대해서 X축의 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

86 변화는동쪽지붕에서최대 37.9mm가, 서쪽지붕은최대 54.1mm가서로교차거동한것으로보이나, 서쪽지붕이동쪽지붕보다 16.2mm가더거동되었음을보여주고있다. 또한 Y축에대해서는 SEC3A지점을정점으로 +65.1mm~-56.1mm로교차거동하고있음을보여주고있고, Z축에대해서는 SEC1C, SEC2B, SEC3C, SEC4B를정점으로 +31.7mm~-33.2mm의크기로교차거동하고있음을보여주고있다. 2007년측정값대비 2010년측정값의변화에대해서는 X축에대해서동쪽지붕은최대25.3mm가, 서쪽지붕은최대92.7mm의변화가발생하였음을보여주고있고, Y축에대해서는 SEC1B, SEC2B, SEC4C지점에서최대 55.3mm~-30.4mm가교차거동하고있음을보여주고있다 Z축에대해서는동쪽지붕은 -33.2mm~19.6mm의변화가, 서쪽지붕에서는 19.9mm~-80.3mm의거동이발생하였음을보여주고있다. 그림8(C) 에서보는바와같이 MAST하단부차이값에있어서는 2001년대비결과와 2007년대비결과에있어서비슷한양상을보여주고있음을보여주고있다. 여기서측정시의풍향 풍속및부재표면온도에대해서는 2001년 12월측정시상태는부재표면온도가 -2.3도이고, 남동풍으로 2.3m/sec이였으며, 2007년 11월측정시상태는부재표면온도가 11.3도이고, 서풍으로 2.9m/sec이었다. 또한 2010년 9월측정시상대는부재표면온도가 29.4도이고, 서풍으로 4.4m/sec이었다. 이를고려할때풍속에대한변화는초기측정시와야간의풍속변화가발생하였으며, 온도에대해약 30도 ~18도만큼의변화가부재에있어팽창되었을것으로판단된다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

87 3.2.2 조사결과상기 P.376에서언급한좌표축간거동량 ( 단위 mm) 차이값비교결과 DX:-77.1mm, DY:75.4mm, DZ:-53.8mm 최대값을보였다. 상기의값을확인한결과이값은온도에의한온도수축팽창의결과로사료되며구조적안전성에는이상이없는것으로판단된다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

88 3.3 지붕케이블장력측정 서론 1) 개요본과업은서울월드컵경기장의케이블중 TD09, TD11 케이블의장력을측정하여지붕막구조의안전성을검토하기위하여실시한다. 2) 케이블장력측정의목적케이블구조의경우케이블의보유장력이전체구조계에미치는영향이매우크므로케이블의장력을정확히측정할필요가있다. 본과업은서울월드컵경기장의케이블구조지붕구조물의인장케이블에대한보유장력의효율적인측정을통하여경기장지붕구조물의안전성과안정성을확보하고, 케이블설계장력의도입유무를확인함으로써, 장기적으로경기장의유지관리를위한기초자료를제공하는데그목적이있다 측정원리 1) 케이블의장력측정일반적으로케이블구조의경우, 케이블장력증가에따른케이블구조의강성증대와케이블의비선형축력-축변형거동의특성으로부터구조적인비선형성을지니게된다. 비선형성을보이는구조계는크게연화구조계 (softening structural system) 와경화구조계 (hardening structural system) 로구분할수있다. 연화구조계는변형이증가할수록구조계의강성이감소하는경우이며, 경화구조계는변형이증가할수록강성이증가하는경우이다. 케이블의장력을측정하는방법으로는하중계 (load cell) 등을이용하여측정하는직접법과가속도계를이용하여케이블의진동을측정하여장력으로환산하는간접법이있다. 하중계를이용하여장력을측정하는직접법은하중계로부터곧바로장력을측정할수있는장점이있으나, 하중계를케이블의정착단부에설치해야하는번거로움이수반되며, 따라서케이블공사를수행하는시공단계에적용하는것이바람직하다. 그러나, 가속도계를이용하는진동법은측정된진동가속도로부터 FFT(Fast Fourier Transform) 해석을통하여고유진동수를추정함으로써장력을측정하게되는과정을거치게되지만, 계측기의설치및시험방법이감단하고, 케이블의종류에관계없이정확히장력을측정할수있는장점을지니고있으며, 케이블의시공이완료된후에도충분히적용가능한기법이다. 따라서, 본대상구조물의케이블의장력을측정하기위하여사용한방법은가속도계를이요한진동법이다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

89 2) 진동법에의한케이블장력측정의원리 (1) 고유진동수와장력의상관관계행어의장력과고유진동수사이에는다음과같은관계식이성립된다. 여기서, : n번째고유진동수 ( ) : 진동모드 : 케이블장력 (t) : 케이블의유효길이 (m) : 단위길이당무게 (t/m) 케이블길이가긴경우에는케이블의휨강성 (EI) 에의한영향을무시할만한것으로알려져있으나, 그길이가짧은경우에는이를고려해야한다. 강성이큰케이블의경우단부지지조건을양단힌지조건으로가정하여케이블의진동방정식으로부터장력을도입한힌지보의관계를적용할수있다. g 여기서, : 보의처짐 : 보의길이방향좌표 이때, 양단힌지조건의경계조건을적용하여해를구하면다음과같다. g 여기서, 케이블의장력에대한휨강성의영향은케이블의길이가짧을수록, 강성이클수록증 가하는것을알수있으며, 상수 a, b 에대하여 T 와강성 EI 를표현하면다음과같다. 여기서, 와 은서로일차식의관계를유지하고있는것을알수있으며, 상수 a,b 에 대하여장력 T 와강성 EI 를표현하면다음과같다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

90 (2) 진동법에의한케이블장력산정일반적으로케이블의길이가짧고, 강성이큰경우에는진동시험에의하여완전한진동모드를구현하기어렵다. 따라서, 정확한케이블장력을추정하기위하여여러가지의진동모드및고유진동수를조사한후, 선형회귀분석을수행함으로써합리적인케이블장력을산정한다. 그림 3.11, 그림 3.12 는진동법에의한케이블의가속도응답과 FFT 해석에의한진동모드별고유진동수를나타낸것이며, 그림 2.2는케이블의장력추정을위한진동모드와고유진동수의관계에대한선형회귀분석과정을나타낸것이다. 그림 3.11 진동가속도응답에따른고유진동수산정 (FFT 해석 ) 그림 3.12 케이블장력추정을위한선형회귀분석 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

91 3) 진동법에의한케이블장력측정절차케이블에설치된가속도계로진동응답을측정하여케이블의장력을측정하기위해서는샘플링주파수 (sampling rate), 기록주기및스펙트럼의평균수등을결정하여야한다. 이러한요소들은다음과같은과정으로결정된다. STEP 1. 최대관심주파수 m ax 와샘플링주파수 (Sampling rate) 를결정한다. 샘플링 (sampling) 은아날로그과정의독립변수를기록하는과정으로서, 처리과정동안시간에대한아날로그신호분포는디지털형태로변환되는데이러한처리는균열한시간증가량에따른진폭을기록하는방법에의하여이루어진다. 그러나샘플링과정에서원하지않는신호가실리는 aliasing 효과와같은현상이발생한다. aliasing 효과를피하여유용한주파수를얻기위해서는충분한비율로샘플링하여야한다. Shannon의샘플링이론에의하면샘플링주파수의제한을다음과같이주었다. m ax m ax 보다높은주파수는 aliasing 효과를초래하기때문에 anti-aliasing 필터로불리는저주 파통과필터로입력가속도신호를제거해야한다. 그리고이론적으로최대주파수의 2 배이지만 실제필터의특성을고려하여관심있는주파수의 2.56 배또는 4 배크기의값을사용한다. 여기서, : 케이블의단위중량 : 케이블의유효길이 g : 중력가속도 : 진동수선형회귀식으로부터구한 y절편 STEP 2. 시간기록 T 를결정한다. 시간기록 T 로부터주파수분해능 (frequency resolution) 이다음과같이계산되어진다. 고유진동수가저주파대에많이몰려있는경우, 근접해있는모드를분리할수있도록충분한 기록시간을두어야한다. 분해능은위의식에서구할수있지만, 일반적으로 FFT 를이용하여구 조물의진동수를구하기위해서는데이터의수가 2n 이되어야한다. 그래서 FFT 를이용하여진 동수를추출할때정확한분해능은다음과같이구해진다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

92 여기서, N은 FFT에사용된데이터개수, 는데이터간의시간간격이다. 예를들면샘플링주파수가 100 이고, 기록시간이 100sec라고하면, 위의식에서보면분해능이 0.01 이지만, 실제로는 FFT에서사용될수있는데이터의양은 10000개가아닌 8192개이고, 는 0.01초이다. 그러므로실제분해능은다음과같다. STEP 3. 평균할수를결정한다. 스펙트럼해석의정확도는평균처리과정을통하여개선될수있다. 평균처리는스펙트럼상에서리플 (ripple) 과같은고주파성분을제거하는저주파통과필터와같은역할을하여리플이제거된부드러운스펙트럼형상을얻을수있다. 가속도신호를시간영역에서평균하는것이아니고, 각각의기록된스펙트럼을구하여이들과같은주파수에대하여평균값을취한다. STEP 4. 이상의과정을통하여구하여진고유진동수를이용하여, ( 진동차수 )² 와 ( 고유진동 수 )² 의관계를선형회귀한식에서절편을구하여장력계산식에대입하여장력을산정 한다. 케이블의휨강성을무시하지않고, 끝단을힌지로가정할경우케이블의장력은아래의식에 의하여구할수있다. g 여기서, : 케이블 n차고유진동수 : 케이블의단위중량 : 케이블의유효길이 g : 중력가속도 : 케이블의휨강성 다. 케이블의휨강성의영향은무시할수있을정도로적으면행어장력 T 는다음과같이구해진 g 여기서, : 진동수선형회귀식으로부터구한 y 절편 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

93 3.3.3 케이블장력측정 ( 진동법 ) 을위한주요계측장비 케이블장력측정을위한주요장비는 1 축가속도계, 데이터로거와부대설비로전원공급장치와 측정용노트북컴퓨터로서자세한사양은 표 3.18 과같다. 표 3.18 주요계측장비사양 구분 모델 성능 비고 가속도계 AC310 응답주파수 : 0~200 무게 : 30g 측정범위 : ±1g Type: Capacitive 데이터로거 Netpod 최대측정채널 : 16채널 측정속도 : 0.01초 / 채널 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

94 3.3.4 측정결과 1) 일반사항 본과업에서는서울월드컵경기장의케이블 TD09, TD11 타이다운케이블에대한장력을측정하 였으며, 케이블의장력계산을위한유효길이 (Le), 단위중량등의제원은설계도서를근거로하 여 표 3.19 와같이선정하였다. 특히유효길이는각케이블의소켓을제외한케이블길이를 기준으로하였다. 케이블이름 직경 mm 단위중량 kgf/m 표 3.19 측정케이블및제원 소켓부 e 케이블 길이 (mm) 소켓부 f 총길이 e+ +f 유효길이 (Le) mm TD , ,636 31,094 TD ,137 1,045 33,766 32,137 2) 측정결과 (1) 측정결과측정케이블들에대한선형회기분석결과를토대로하여각각의장력을계산하여 표 과같이정리하였다. 표 3.20 측정결과 구분 TD09 Upper 파단강도 168.5톤 TD11 Upper 파단강도 431톤 유지관리지침서 2007년측정 2009년 7월 2009년 11월 2010년 5월파단강도 / 설계장력온도장력온도장력온도장력온도장력측정장력 (Tonf) ( ) (Tonf) ( ) (Tonf) ( ) (Tonf) ( ) (Tonf) Avg Avg (80%) 122 (90%) (84.06%) (92%) (79.31%) (80.38%) (81.36%) (76.99%) (2) 측정결과의분석각케이블에서의장력을시설물유지관리지침서의설계장력과비교검토한결과타이다운케이블장력이감소하고있는것으로조사되었다. 케이블장력의감소원인은지붕구조물의하중과초기긴장후시간의경과로인장응력이이완되는릴랙세이션으로인한장력감소로판단되나, 이부분에대해서는기측정자료로는근본적인검토가어려우며, TD09, TD11과관련된스테이케이블의장력측정등보다면밀한조사를통하여재긴장또는장력등의유지관리종합대책을계획하여야할것으로판단된다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

95 (3) 선형회기분석 TD09 선형회기분석 TD11 선형회기분석 TD09 장력측정 TD11 장력측정 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

96 3.4 밸리케이블장력측정 밸리케이블장력측정 1) 적용범위서울월드컵경기장밸리케이블의장력측정에대하여현장측정결과와유지관리보고서에명시된장력을비교검토하여구조물의안전이상여부를판단하는데그목적이있다. 2) 용역의범위 표 3.21 밸리케이블및막장력측정범위 구분측정지점수량측정항목비고 밸리케이블 10E,12E 2 BAY 인장력 2 개소 3) LAYOUT 개념도 10E 12E ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

97 4) Cable Tensioning 측정 (1) 장력값설계기준 RADIAL TRUSS와 RADIAL TRUSS 사이의한구간에 VALLEY CABLE이한개설치되며, 설계기준장력과장력측정결과는아래와같다. 표 3.22 밸리케이블장력측정결과표 Cable 종류 장력측정 (TON) 1 차 (60%) 2 차 (80%) 3 차 (100%) 4 차 (120%) 설계장력 (TON) 10E 12E 장력 판정 유동없음 유동없음 유동없음 유동없음 장력 판정 유동없음 유동없음 유동없음 유동없음 (2) 장력도입장비잭유압기와커스텀브랙킷 (CUSTOM BRACKET) 이작업에사용된다. 막표면에기름과같은오염물질이떨어지지않도록세심한주의가필요하다. 1 잭유압기 (TECPOS 社 ) Specifications * Single - Acting Cylinder Modle Cylinder Capacity (tons) Stroke (mm) Cylinder Effective Area ( cm2 ) Oil Capacity (cc) Retracted Height Extended Height Weight (kg) TS Custom Bracket & 유압기 Custom Bracket 전경 잭유압기전경 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

98 3 Gauge 읽기 그림 3.23 Gauge 측정 - CABLE 장력 = gauge 수치 (kg/ cm2 ) 효율면적 (Cylinder effective area/ cm2 ) 실린더 (3) 유지관리지침서에기록된케이블장력 표 3.23 장력도입표 ZONE Panel명 Cable 설계장력 1차장력도입 2차장력도입 LOAD kg/ cm2 LOAD kg/ cm2비율 Date LOAD kg/ cm2비율 Date 1E Vo % 6/ % 8/2 2E Vo % 6/ % 8/2 3E Vo % 6/ % 8/2 4E Vo % 6/ % 8/2 5E Vo % 6/ % 8/2 E 6E Vo % 6/ % 8/2 7E Vo % 6/ % 8/3 8E Vo % 6/ % 8/3 9E Vo % 6/ % 8/3 10E Vo % 6/ % 8/29 11E Vo % 6/ % 8/3 12E Vo % 6/ % 8/4 2N Vo % 6/ % 8/4 3N Vo % 6/ % 8/4 4N Vo % 6/ % 8/4 5N Vo % 6/ % 8/6 N 6N Vo % 6/ % 8/6 7N Vo % 6/ % 8/6 8N Vo % 6/ % 8/6 9N Vo % 6/ % 8/30 10N Vo % 6/ % 8/6 11N Vo % 6/ % 8/6 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

99 유압잭설치전경 유압잭설치전경 게이지측정전경 게이지측정전경 (4) 측정결과의분석 밸리케이블 10E Bay, 12E Bay 에대한장력측정결과설계장력보다상회하는것으로조사되어, 밸리케이블의장력상태는양호한것으로판단된다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

100 제 4 장구조물상태평가 4.1 구조물상태평가 상태평가등급기준 건축물에대한상태평가등급은 A~E 등급의 5 단계로구분하여매기며, 구체적인상태평 가등급기준은다음과같다. [ 표 4.1.1] 상태평가등급기준 등급 범위 평가점수 대표값 평가내용 A 0 χ 2 1 문제점이없는최상의상태 B 2 x 4 3 C 4 χ 6 5 D 6 χ 8 7 E 8 χ 10 9 구조부재에경미한결함이발생하였으나기능발휘에는지장이없으며내구성증진을위하여일부의보수가필요한상태주요부재에경미한결함또는보조부재에광범위한결함이발생하였으나전체적인건축물의안전에는지장이없으며, 주요부재에내구성, 기능성저하방지를위한보수가필요하거나보조부재에간단한보강이필요한상태주요부재에결함이발생하여긴급한보수 보강이필요하며사용제한여부를결정하여야하는상태주요부재에발생한심각한결함으로인하여건축물의안전에위험이있어즉각사용을금지하고보강또는개축을하여야하는상태 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

101 4.1.2 평가등급설정기준 상태평가등급산정은각부재별및항목별로현장조사 시험한결과에해당하는대표값을 < 표 4.1.1> 과같이산정하여평가점수를부여하고, 그결과를기준으로각항목별평가 등급을결정한다. 평가등급의산정기준은 < 표 4.1.2> 와같다. [ 표 4.1.2] 평가등급및점수의산정기준 평가항목평가등급및점수의산정방법비고 강도 부재평가점수 : 단위부재의측정결과에대한평균값부재대표값 : 측정부재전체에대한평균값 균열 -최소범위: 부재평가점수 : 단위부재의조사한균열폭및면적율에해 기둥, 벽 : 각전체당하는평가점수의평균값부재의 20% 부재대표값 : 결함 손상부재를포함해평가대상부재수의 보, 슬래브 : 각최소범위에대한결함 손상부재의평가점수의평균값전체부재의 30% 철근부식 부재평가점수 : 단위부재의측정결과에대한평균값부재대표값 : 측정부재전체에대한평균값 표면노후 부재평가점수 : 단위부재의조사결과및면적률에해당하는 -최소범위: 평가점수에대한평균값 기둥, 벽 : 각전체항목평가점수 : 결함 손상부재를포함해평가대상부재수의부재의 20% 최소범위에대한결함 손상부재의평가점수의평균값 보, 슬래브 : 각전체부재대표값 : 항목평가점수의최저값부재의 30% 변위 변형 수평기울기 : 측정결과의최저값에해당하는평가점수 수직기울기 : 측정결과의최저값에해당하는평가점수 처짐및부동침하에의한구조및부재의기울기 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

102 4.1.3 항목별평가등급기준 각평가항목에대한평가등급은그상태에따라 a~e 의 5 단계로매기고, 각등급에 해당하는평가점수는 < 표 4.1.3> 과같다. (1) 콘크리트강도에대한상태평가등급기준 평가등급 평가기준 평가점수 ( 대표값 ) a αc* 100% 1 b αc 100% ( 경미한손상있음 ) 3 c 85% αc < 100% 5 d 70% αc < 85% 7 e αc < 70% 9 *αc = ( 측정강도 설계기준강도 ) 100% (2) 콘크리트균열에대한상태평가등급기준 평가등급평가점수평가기준 ( 대표값 ) 최대균열폭 : 면적률 * 면적률 20% 이상 cw( 단위 : mm ) 20% 이하 a 1 cw < 0.1 a a b cw < 0.2 b c c cw < 0.3 c d d cw < 0.5 d e e cw e e * 면적률 (%)= 균열발생면적점검단위면적 균열길이점검단위면적 * 균열발생면적산정은균열길이당 25cm 의폭을차지하는것으로계산 ( 단, 벽체및슬래브등의판재에만적용 ) ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

103 (3) 콘크리트부재에서철근노출에대한상태평가등급기준 평가등급 평가기준 평가점수 ( 대표값 ) a ra*= 0 1 b 0 < ra < 1.0% 3 c 1.0 ra < 3.0% 5 d 3.0 ra < 3.0% 7 e 3.0% ra 9 *ra: 철근노출면적율 (%) = 철근노출면적점검단위면적 철근노출길이점검단위면적 (4) 표면노후 1) 콘크리트박리에대한상태평가등급기준 평가등급 평가점수 ( 대표값 ) 평가기준 박리깊이 : sc ( 단위 : mm ) 면적율 10% 이하면적율 10% 이상 a 1 sc = 0 a a b 3 0 < sc < 0.5 b c c sc < 1.0 c d d sc < 25 d e e 9 25 sc e e 2) 콘크리트박락및층분리에대한상태평가등급기준 평가등급평가점수 ( 대표값 ) 평가기준박락, 층분리깊이 : sd ( 단위 : mm ) 면적율 20% 이하 면적율 20% 이상 a 1 sd = 0 a a b 3 0 < sd < 15 b c c 5 15 sd < 20 c d d 7 20 sd < 25 d e e 9 25 sd ( 혹은조골재손실 ) e e ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

104 3) 콘크리트누수및백태에대한상태평가등급기준 평가등급 평가기준 평가점수 ( 대표값 ) a 누수및백태발생없음 1 b c d 누수부위가건조한상태의경미한누수흔적이있거나, 백태발생면적율 5% 미만누수부위가습윤한상태의현저한누수흔적이있거나, 백태발생면적율 5%~10% 미만누수의진행이관찰가능하거나, 백태발생면적율 10~20% 미만 e 누수의진행이확연하거나, 백태발생면적율 20% 이상 9 4) 건축물의기울기 ( 부동침하에의한 ) 에대한상태평가등급기준 평가등급 기울기 ( 각변위 ) 평가기준 내용 평가점수 ( 대표값 ) a 1/750 이내예민한기계기초의위험침하한계 1 b l/500 이내구조물의균열발생한계 3 c 1/250 이내구조물의경사도감지 5 d 1/150 이내 구조물의구조적손상이예상되는한계 7 e 1/150 초과구조물이위험할정도 9 * 시공오차를제외한순기울기 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

105 4.2. 구조물상태평가결과 상태평가등급점검건축물은내부마감재로인하여상세외관조사가불가하여점검가능부분에대한점검결과를바탕으로상태평가를실시하였으며, 항목별조사결과를정리하면다음과같다. (1) 각항목별상태평가등급 주경기장 항목평가 평가점수 평가등급 비 고 콘크리트강도 측정결과 : 설계기준강도이상확보 1 a 규정이상의조사결과 콘크리트균열 균열폭 : c w 0.2~0.3( 면적률 20% 이하 ) 5 c 90% 이상조사결과 철근노출 철근노출면적율 : 1% 미만 5 c 90% 이상조사결과 표면 콘크리트박리콘크리트박리깊이 : - 1 a 90% 이상조사결과 노 박락, 층분리 박락, 층분리깊이 : - 1 a 90% 이상조사결과 후 누수및백태 누수흔적및백태발생면적율 : 5% 미만 3 b 90% 이상조사결과 상태평가등급보조부재에경미한결함이발생하였으나, 구조기능발휘에는지장이없는종합평가보통의상태이다 b 보조경기장 항목평가 평가점수 평가등급 비 고 콘크리트강도 측정결과 : 설계기준강도이상확보 1 a 규정이상의조사결과 콘크리트균열 균열폭 : c w 0.2~0.3( 면적률 20% 이하 ) 5 c 90% 이상조사결과 철근노출 철근노출면적율 : 1% 미만 1 a 90% 이상조사결과 표 콘크리트박리콘크리트박리깊이 : - 1 a 90% 이상조사결과 면노 박락, 층분리 박락, 층분리깊이 : - 1 a 90% 이상조사결과 후 누수및백태 누수흔적및백태발생면적율 : 5% 미만 3 b 90% 이상조사결과 상태평가등급 보조부재에경미한결함이발생하였으 나, 구조기능발휘에는지장이없는 2.00 b 종합평가 보통의상태이다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

106 (2) 건축물수직및수평변위에대한평가등급 주경기장 항목 평 가 평가평가점수등급 건축물기울기 건물수직도 : 1/750 이내 1 a 지반침하로인한구조체의균열및이 부동침하 상현상은없는것으로조사되어부동 1 a 침하는 : 1/750이하 수평변위 ( 기울기 ) 평가등급표와비교 변위변형에의한시 A등급에해당되고, 이는구조물의종합평가균열발생한계치인 1/750 이내인양호 1 a 한것으로조사되었다. 보조경기장 항목 평 가 평가평가점수등급 건축물기울기 건물수직도 : 1/750 이내 1 a 지반침하로인한구조체의균열및이 부동침하 상현상은없는것으로조사되어부동 1 a 침하는 : 1/750이하 수평변위 ( 기울기 ) 평가등급표와비교 변위변형에의한시 A등급에해당되고, 이는구조물의종합평가균열발생한계치인 1/750 이내인양호 1 a 한것으로조사되었다. 비 비 고 고 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

107 4.2.2 상태평가종합결과 (1) 일반 건축물의종합평가등급은상태평가및안전성평가의결과를종합하여판정하며, A~E 등급 의 5 단계로구분하여매긴다. 종합평가등급 범위 평가점수 대표값 평가내용 A 0 χ<2 1 문제점이없는최상의상태 B 2 χ<4 3 C 4 χ<6 5 D 6 χ<8 7 E 8 χ<10 9 보조부재에경미한결함이발생하였으나건축 구조기능발휘에는지장이없으며내구성증진을위하여일부의보수가필요한상태주요부재에경미한결함또는보조부재에광범위한결함이발생하였으나전체적인건축물의안전에는지장이없으며, 주요부재에내구성및기능성저하방지를위한보수가필요하거나보조부재에간단한보강이필요한상태주요부재에결함이발생하여전체적인보수 보강이필요하며사용제한여부를결정하여야하는상태주요부재에발생한심각한결함으로인하여건축물의안전에위험이있어즉각사용을금지하고보강또는개축을하여야하는상태 (3) 종합평가등급결과 이건축물은내부마감재로인하여상세외관조사가어려움으로점검가능부분에대한 결과를종합하여판정하였고종합평가등급은결함점수의평균값으로최종평가하였다. 주경기장 항 목 중요도 항목별평가결과 상태평가 2.67 B 변위 변형 1.00 A 종합평가 A - 평가조사의한계적상황및보수 보강상태를고려하여주경기장의결함지수를산출한결과 상태평가결함지수는 2.67로평가되었으며, 기울기및침하상태를반영한종합평가결과결함지 수가 1.84로주경기장의종합상태평가등급은 A등급이적정한것으로판단된다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

108 보조경기장항 목 중요도 항목별평가결과 상태평가 2.00 B 변위 변형 1.00 A 종합평가 A - 평가조사의한계적상황및보수 보강상태를고려하여보조경기장의결함지수를산출한결 과상태평가결함지수는 2.00로평가되었으며, 기울기및침하상태를반영한종합평가결과결 함지수가 1.50으로보조경기장의종합상태평가등급은 A등급이적정한것으로판단된다. 부속교량구분 평가내용 상태평가 비고 교량상면 아스팔트포장표면국부적인균열 연결계단철물도장부식 b 교량하면 Deck Plate시공상태양호 배수관주변백화물질오염 a STEEL BOX 스틸박스외부경미한도장부식 GIRDER 스틸박스내 외부변형및부식등이없는양호한상태 a 교대및교각 단면결손및균열이없는양호한상태 a 신축이음 외관상태는양호하나백화물질유입오염 b 받침장치 거동상태및설치상태양호 경미한부식발생 a 종합평가 부속교량의교량상면, 교량하면, 연결계단측벽, Steel Box Girder 내 외부, 교각및교대, 받침장치등에대하여조사한결과교량의상태는손상및결함등위험요인이없는양호한상태로조사되었다. A ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

109 (3) 건축물의상태및안전성평가등급 등급번호노후화상태안전성조치 A 문제점이없는최상의상태최상의상태 정상적인유지 관리 B 경미한문제점이있으나양호한균열이나변형이있으나허용범지속적인주의상태위이내인상태관찰이필요함 C 문제점이있으나간단한보수, 균열이나변형이있으나구조물지속적인감시와보강으로원상회복이가능한보의내하력이설계의목표치를보수, 보강이필요통의상태초과한상태함 균열이나변형이허용범위를초 D 주요부재에발생된노후화정도과하고있으나, 구조물의내하사용제한여부의가고도의기술적판단이요구력이설계의목표치에미달하고판단과정밀안전진되는상태로사용제한여부의있어, 고도의기술적판단이요단이필요함판단이필요함구되는상태로사용제한여부의 판단이필요함 E 균열이나변형이허용범위를초주요부재의노후화정도가심과하고있고, 구조물의내하력각하여원상회복이불가능하거사용금지및긴급이허용범위에미달하여붕괴한나안전성에위험이있어즉각보강조치가필요심각히우려되며, 안전성에위사용금지하고긴급한보강이필함험이있어즉각사용금지하고요한상태긴급한보강이필요한상태 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

110 (1) 콘크리트강도에대한상태평가 주경기장 - 기둥및외부램프보 슬래브 Concreete 평가등급 평가기준 평가 평가점수 비고 a b % % 100% 100% ( 경미한손상있음 ) O.K O.K 1 3 αc = 측정강도설계기준강도 c d 85% 75% % < 100% % < 85% αc = 29.17Mpa 27.00Mpa e % < 75% N.G 9 αc = % 주경기장 - RC 기둥및보 슬래브 Concreete 평가등급 평가기준 평가 평가점수 비고 a b % % 100% 100% ( 경미한손상있음 ) O.K O.K 1 3 αc = 측정강도설계기준강도 c d 85% 75% % < 100% % < 85% αc = 26.12Mpa 24.00Mpa e % < 75% N.G 9 αc = % 보조경기장 Concreete 평가등급 평가기준 평가 평가점수 비고 a b % % 100% 100% ( 경미한손상있음 ) O.K O.K 1 3 αc = 측정강도설계기준강도 c d 85% 75% % < 100% % < 85% αc = 26.95Mpa 24.00Mpa e % < 75% N.G 9 αc = % 주경기장의 PIT층, 지하층의콘크리트설계강도는 24MPa 이며기둥, 전단벽그리고램프는 27 MPa이며, 보조경기장의콘크리트설계강도는 24MPa로확인되었다. 실험값은전체적으로비교적고르게조사되었으며주경기장은철근콘크리트슬래브및보에서는최소 25.1MPa, 평균 26.12MPa, 최대 27.5 MPa SRC 기둥에서는최소 27.9MPa, 평균 29.17MPa, 최대 31.8MPa로조사되었으며, 보조경기장은최소 25.7MPa, 평균 26.95, 최대 29.3MPa로조사되었다. 설계압축강도를확보하는것으로판단되며콘크리트상태는 양호 한것으로판단되어콘크리트에대한상태평가는 "a" 로평가하였다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

111 (2) 콘크리트균열에대한상태평가 주경기장 Crack 평가등급 a b 최대균열폭평가면적율면적율비고 C.W( 단위 :mm) 점수 20% 이하 20% 이상균열면적율 C.W a a : 조사균열폭 = (%) 0.1 C.W b c 균열발생면적 = 균열길이 X ~0.3mm c 0.2 C.W c d = m X 0.25 = 847.0m2 d 0.3 C.W d e e 0.5 C.W 9 e e 균열길이X m X 100 = X 100 = 0.5% 점검단위면적 m2 보조경기장 Crack 평가등급 a b 최대균열폭평가면적율면적율비고 C.W( 단위 :mm) 점수 20% 이하 20% 이상균열면적율 C.W a a : 조사균열폭 = (%) 0.1 C.W b c 균열발생면적 = 균열길이 X ~0.3mm c 0.2 C.W c d = 104.0m X 0.25 = 26.0m2 d 0.3 C.W d e e 0.5 C.W 9 e e 균열길이X m X 100 = X 100 = 2.1% 점검단위면적 m2 - 사용경과년수 9년정도된콘크리트의부재는보와슬래브에서열화, 손상, 하자등이결합하여균열이육안에확인되는것이일반적인현상이며, 이건축물의경우꾸준한보수, 보강으로조사당시대부분의주요구조체에균열보수가이루어진것으로조사되어, 일부보수가미진한부분을중점적으로조사하였다. 건물전체적으로는균열발생위치는지하콘크리트구조체에서발견되었으며구조내력부족으로인한위험요인균열은거의없는것으로조사되었고, 균열유지관리상태는매우양호한것으로조사되었다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

112 (3) 콘크리트부재에서철근노출에대한상태평가 주경기장 평가등급 a 평가점평가기준비수 0.0% = 0.0% 1 노출면적율 (%) : 고 b 0.0% 0.0% 1.0% 3 철근노출면적 = 노출길이 X 0.25 c 1.0% 0.0% 3.0% 5 = 289.6m X 0.25 = 72.4 m2 d 3.0% 0.0% 3.0% 7 e 3.0% 0% 9 노출길이X0.25 점검단위면적 X 72.4m 100 = 100 = m2 X 0.0% 보조경기장 평가등급 a 평가기준 0.3% 평가점수 = 0.0% 1 노출면적율 (%) : 비 고 b c 0.0% 0.3% 1.0% 3 철근노출면적 = 노출길이 X % 0.3% 3.0% 5 = 13.6m X 0.25 = 3.4 m2 d 3.0% 0.3% 3.0% 7 e 3.0% 0% 9 노출길이X0.25 점검단위면적 X 3.4m 100 = = m2 X % - 철근노출부는대상건축물의구조체에서는거의발견되지않았으며, 지하구조체개구부에서간헐적으로조사되었다. 철근노출은마감면이대기에직접노출되는주경기장상부스탠드에서철근노출이집중적으로조사되었으며, 관리자의지속 반복적보수관리로대부분보수가이루어진상태이나동일한문제점이지속적으로나타나는것으로조사되었고, 철근노출면적이점검단위면적에 0.1% 미만에불과하여전체평가시주경기장의객관적평가등급은 "a" 급으로판단되나, 기술자의주관적인판단에따라 c" 등급이적정할것으로판단되며, 보조경기장의평가등급은 "a" 등급이적정한것으로판단된다. 주경기장의스탠드철근노출부분에대한중점관리가필요할것으로판단된다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

113 (4) 표면노후 1) 콘크리트박리에대한상태평가 평가평가기준등급박리깊이 : SC ( 단위 :mm) 면적율 10% 이하 a b c d e 0.0mm 0.5mm 1.0mm SC SC 면적율 10% 이상 0.0mm a a 0.5mm b c SC < 1.0mm c d SC < 25mm d e 25mm < SC e e 평가점수 비고 - 이항목의상태평가는위의 (2) 콘크리트균열에대한상태평가 란에서언급하였듯이동일 한이유로전체평가시 "a" 급으로판단하여도무리가없을것으로판단된다. 2) 콘크리트박락및층분리에대한상태평가 평가등급 a b c d e 박락층분리깊이 : Sd ( 단위 :mm) 0.0mm 0.5mm 1.0mm Sd Sd 평가기준 면적율 20% 이하 면적율 20% 이상 0.0mm a a 0.5mm b c Sd < 1.0mm c d Sd < 25mm d e 25mm 평가점수 < Sd e e 9 조골재손실도포함 비고 - 이항목의상태평가는위의 (2) 콘크리트균열에대한상태평가 란에서언급하였듯이동일 한이유로콘크리트박락및층분리부위가거의조사되지않았고전체평가시 "a" 급으로판단 하여도무리가없을것으로판단된다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

114 3) 콘크리트누수및백태에대한상태평가등급기준 평가평가점수평가기준등급 ( 대표값 ) a 누수및백태발생없음 1 b 누수부위가건조한상태의경미한누수흔적이있거나, 백태발생면적율 5% 미만 3 c 누수부위가습윤한상태의현저한누수흔적이있거나, 백태발생면적율 5%~ 10% 미만 5 d 누수의진행이관찰가능하거나, 백태발생면적율 10~20% 미만 7 e 누수의진행이확연하거나, 백태발생면적율 20% 이상 9 - 이항목의상태평가는위의 (2) 콘크리트균열에대한상태평가 란에서언급하였듯이동일 한이유로전체면적에전체평가시 "b" 급으로판단하여도무리가없을것으로판단된다. 4) 건축물의기울기 ( 부동침하에의한 ) 에대한상태평가등급기준 평가등급 기울기 ( 각변위 ) 평가기준 내용 평가점수 ( 대표값 ) a 1/750 이내 예민한기계기초의위험침하한계 1 b l/500 이내 구조물의균열발생한계 3 c 1/250 이내 구조물의경사도감지 5 d 1/150 이내 구조물의구조적손상이예상되는한계 7 e 1/150 초과 구조물이위험할정도 9 - 수평변위 ( 기울기 ) 는측정값 1/980~1/1160 로전체적으로판단할때 1/750 이내인것으로조사 되어, 전체적인수직도는 1/750 이내로 a" 등급으로판단하였다. ( 수직도조사 - 조사가능한위치에서 8 개소 ) ( 수평도조사 - 규정에의하여건축물의가로방향및세로방향각 2 개소씩 ) ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

115 제 5 장보수보강방안및유지관리방안 5.1 보수보강안 개요본시설물에대하여외관조사를수행한결과월드컵경기장및부속교량에발생된손상은시공초기에발생된균열, 누수, 박리, 박락, 오염, 변색, 백화현상등의결함이조사되었다. 이는구조물의구조적인안전성에는문제가없을것으로판단되나, 향후지속적인내구성저하, 노후화등이예상되므로현재발생되어조사된성능저하현상을보수하고추가적인손상을방지하기위하여다음과같은보수대책 ( 안 ) 을제안한다. 1) 보수공법의선정시시공성및경제성을고려한효과적인공법을선정하여시행한다. 2) 보수공법의우선순위는내구성및내하력에미치는영향을고려하여완급을결정한다. 3) 보수공법의적용은구조물의안전에최우선을두고공사시참여인원의안전관리에최선을다하여야한다. < 표 5.1> 보수방안 손상의종류보수방안비고 콘크리트균열 백화현상, 백태 - 표면처리공법, 주입공법, 충진공법 - 백화보수공법, 표면처리공법, 누수차단후표면처리공법 누수 - 주입공법, 누수방지공법 ( 도수공법, 지수공법 ) 콘크리트표면결함 ( 이물질, 철근노출등 ) 이격 ( 조적벽및이질재접합부 ) 신축줄눈이격줄눈코킹손상지붕막 ( 코너 ) 손상철물녹발생바닥미장균열 - 팻칭공법 - 조적균열충전공법 (infill) - 신축이음부 Joint 보수공법 - 코킹보수 - 접착보수 - 녹제거후방청도장보수 - 충진공법 (V컷팅및 U컷팅후 ) - 들뜸부분제거후재시공 인도침하이격 - 부분재시공보수 ( 다짐 ) ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

116 5.1.2 보수 보강공사의우선순위본구조물에필요한보수우선순위는손상및결함의종류, 성상및원인등을고려하여보수의완급성을판단하여다음과같이정하였다. 1) 구조물의적접적인안전성과관련있는손상을최우선으로하였다. 2) 주부재의균열또는철근부식등과같은주요구조물의내구성및성능저하를유발할수있는손상으로정하였다. 3) 방치시규모가증대되거나사용성을위한손상으로정하였다. 구분우선순위내용비고 1 - 바닥판철근노출부의보수확대여부관리 2 - 외부기둥망상균열 ( 지상 1 층 ) 주경기장 3 - PIT, 지하 1 층슬래브및보의건조수축균열보수 4 - 북측외부계단상면백화보수 5 - 외부램프 4개소벽체망상균열보수 보조경기장 6 - PIT상부슬래브철근노출및부식부위보수 7 - 교량-주경기장접속외부계단재도장 부속교량 8 - 교량하면박스거더외부부식부재도장 9 - 부속교량상면백화보수 보수 보강공사의선정기준 1) 균열보수여부판정기준 1 대상부재가구조부재인경우측정균열폭이허용균열폭보다적은경우에는보수할필요가없고, 허용균열폭보다큰경우에는보수가필요하다. < 표 5.2> 허용균열폭 (mm) 강재의종류 강재의부식에대한환경조건 건조환경습윤환경부식성환경고부식성환경 이형 철근 건물 0.4mm 0.3mm 기타구조물 0.006tc 0.005tc 0.004tc tc 프리스트레싱긴장재 0.005tc 0.004tc - - 여기서 tc 는최외단철근의표면과콘크리트표면사이의콘크리트최소피복두께 (mm) ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

117 < 표 5.3> 강재의부식에대한환경조건의구분 건조환경습윤환경부식성환경고부식성환경 - 일반옥내부재, 부식의우려가없을정도로보호한경우의보통주거및사무실건물내부 - 일반옥외의경우, 흙속의경우 - 습윤환경과비교하여건습의반복작용이많은경우, 특히유해한물질을함유한지하수위이하의흙속에있어서강재의부식에해로운영향을주는경우, 동결작용이있는경우, 동상방지제를사용하는경우 - 해양콘크리트구조물중해양중에있거나극심하지않은해양환경에있는경우 ( 가스, 액체, 고체 ) - 강재의부식에현저하게해로운영향을주는경우 - 해양콘크리트구조물중간만조위의영향을받거나비말대에있는경우, 극심한해풍의영향을받는경우 < 표 5.4> 내구성에서의허용균열폭조건허용균열폭 (mm) 건조환경 0.40 습윤환경 0.30 부식성환경 0.20 고부식성환경 0.15 수밀성구조 대상부재가구조부재인경우와내하력확보를위한보수기준을정할경우허용균열폭은대상구조물의경우습윤환경으로볼때 0.3mm이고, 내구성확보차원에서보수기준을정할경우도 0.3mm이므로균열폭 cw=0.3mm이상에대해서는주입보수를실시히고그이하의균열에대해서는정기점검을통한유지관리를제시한다. 2) 결함및손상별보수 보강선정기준 1 내구성기준 구분순위내구성기준 단기 1 - 철근이노출되어부식된상태 - 철근은노출되지않았으나녹물이유출되는상태 - 균열폭이 0.3mm 이상인경우 2 - 재료분리로인하여철근피복이부족한상태 장기 3 - 유지 관리 4 - 유지관리후조치를취하여도되는경우 - 균열폭이 0.3mm 미만인경우 - 유지관리용통로에발생되어있는국부적결함, 파손 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

118 2 수밀성기준 구분 순위 내구성기준 단기 1 - 물이흐를정도로누수가발생한경우 - 벽체의결함부를통해누수가발생되어백태면적이크게형성되어있는경우 - 0.3mm이상의균열부에백태가형성될정도로누수가발생하는경우 2 - 콘크리트표면에물기가보이고국부적으로백태가형성되어있는경우 - 0.2~0.3mm의균열에백태가형성될정도로누수가발생하는경우 장기 3 - 콘크리트표면이약한백태가소정의면적에걸쳐발생되어있는경우 - 0.2mm 미만의균열부에백태가형성될정도로누수가발생하는경우 유지관리 4 - 방수층이파손되어향후누수가발생될수있는경우 3 안전성기준 구분순위내구성기준 단기 - 내하력이부족하여구조적균열이발생되어있는경우 1 - 내하력은확보되어있으나구조적균열이발생되어있는경우 2 - 장기 3 - 유지 관리 4 - 내하력이부족하나구조적손상이발생되어있지않고적절한유지관리를하는경 우내하력을확보할수있는경우 보수 보강시주의사항 1) 전문가의판단에의거한보수 보강방안마련 2) 보수 보강의범위와수준결정시내구성과적용성을고려하여야함. 3) 철강재용접시모재의물성에맞는용접봉사용 4) 용접시잔류응력이최소화될수있도록사전에조치를취할것과용접불티에인한인화성물질보호철저 5) 보수 보강시밀폐공간에서와고소작업으로이루어지므로산소결핍과추락에의한안전사고예방에주의하여여함. 6) 보수 보강공사는관련법에의한유자격자에게수행토록할것. 7) 보수 보강시공에대한품질보증은재료품질과시공성보증양자에대한통합보증을요구할것. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

119 5.1.5 하자보수대상면적 < 표 5.5> 서울월드컵경기장주경기장하자면적표 구분 하자명 하자길이 (m) 하자면적 ( m2 ) 비고 서측지하1층 MOAT WALL 남동측지상1층 남서측지상 1층 남측지상1층 남측지하1층 0.4mm미만 동측지상1층 균열 북동측지상1층 북서측지상1층 북측지상1층 서측지상1층 주경기장Ramp 소 계 MOAT WALL 남동측지상1층 동측지상1층 0.4mm이상 북측지상1층 균열 서측지하1층 소 계 동측지상1층 서측지하1층 박리 주경기장Ramp 소 계 남동측지상1층 남서측지상1층 동측지상1층 북동측지상1층 누수흔적 북측지상1층 서측지상1층 서측지하1층 소 계 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

120 < 표 5.6> 서울월드컵경기장주경기장하자면적표 구분 하자명 하자길이 (m) 하자면적 ( m2 ) 비고 MOAT WALL 남동측지상1층 남서측지상1층 남측지상1층 남측지하1층 동측지상1층 북동측지상1층 백화현상 북서측지상1층 북측지상1층 서측지상1층 - 3 서측지하1층 주경기장Ramp 소 계 남동측지상1층 남서측지상1층 남측지상1층 동측지상1층 외곽기둥 북동측지상1층 망상균열 북서측지상1층 북측지상1층 서측지상1층 소 계 남측지상1층 철근노출지상 6층스탠드 - 69 소 계 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

121 < 표 5.7> 서울월드컵경기장부속시설물하자면적표 구분 하자명 하자길이 (m) 하자면적 ( m2 ) 비고 동측광장외부계단 보조경기장 PIT 0.4mm미만 보조경기장지상1층 균열 보조경기장지상2층 소 계 동측광장외부계단 북측광장외부계단 박리 보조경기장지상1층 소 계 남측부속교량상면 남측부속교량하면 도장부식 랙실 소 계 동측광장외부계단 북측광장외부계단 남측부속교량상면 남측부속교량하면 백화현상 남측교량진입 RAMP 보조경기장 PIT 보조경기장지상1층 소 계 - 10, 남측부속교량상면 및보조경 남측교량진입 RAMP 기장스탠드 보조경기장지상2층 마감열화 소 계 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

122 5.1.6 균열보수주입공법 (Injection Grouting) 가 ) 공법개요 균열의표면뿐만아니라내부균열까지침투성이큰저점도 Epoxy 수지를가압주입하여 방 수성, 내구성을향상시키는저압 저속의주입공법이다. 주입량점검이용이하고, 균열속깊이까 지주입할수있는특징이있다. 나 ) 시공방법 1 하지처리 ( 가 ) 균열부위를따라 Con'c의쓰레기, 레이턴스혹은도장면등을와이어브러쉬및핸드그라인더로충분히제거한다. ( 나 ) 균열부위에유지분이베어있거나스며나오면수지와의접착이불가능하므로탈지세제로충분히세척후제거시킨다. ( 다 ) 이끼, 물기를제거하기위하여필요에따라토치램프로균열부위에열을가하여제거한다. 2 주입구선정 균열폭및깊이에따라주입구수를결정한다. 일반적으로주입구간격은 20 cm가적당하므로 M 당약 5 개가소요된다. 3 고정판 (Packer) 설치 Packer 를 Sealing 제로접착시킨다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

123 4 씰링 (Sealing) 노즐을상기요령으로잘붙인뒤주입제의유출을방지하기위하여노즐부위및균열부위를치 밀하게 Sealing 한다. 5 주입 사전준비작업완료후장비사용순서대로주입을한다. 주입시약품이유출되지않도록하고유 출시에는멈추고재 Sealing 후주입한다. 6 표면처리 주입이완료된후고정판을떼어내고 Sealing 제를 Grinding 하여마무리한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

124 5.1.7 균열보수기계식주입공법 (Injection Grouting) 가 ) 공법개요 균열의내부깊은부분까지침투성이큰저점도 Epoxy 수지 (Sikadur 35) 를기계주입하여방수 성, 내구성을향상시키는주입공법이다. 기계주입압에의하여주입한다. 나 ) 시공방법 1 하지처리 ( 가 ) 균열부위를따라 Con'c의쓰레기, 레이턴스혹은도장면등을와이어브러시및핸드그라인더로충분히제거한다. ( 나 ) 균열부위에유지분이베어있거나스며나오면수지와의접착이불가능하므로탈지세제로충분히세척후제거시킨다. ( 다 ) 이끼, 물기를제거하기위하여필요에따라토치램프로균열부위에열을가하여제거한다. 2 천공및삽입 하여 45 각도로 Injection plug hole 를뚫어준다. ( 나 ) Injection plug 를삽입시공한다. 3 PLUG 주위씰링 (Sealing) 주입제의유출을방지하기위하여 PLUG 주위및균열부위를 Sealing 제 (Sikadur 31) 를이용하여 치밀하게 Sealing 한다. 4 주입 사전준비작업완료후장비사용순서대로저점도에폭시수지를주입을한다. 주입시약품이 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

125 유출되지않도록하고유출시에는멈추고재Sealing후주입한다. 5 PLUG 제거 ( 가 ) 주입제를충분히경화시킨후 PLUG를제거한다. ( 나 ) 속경형Cement로 Plug hole를충전마감한다. 7 마감 Sealing 제를 Grinding 하고표면처리마감한다 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

126 5.1.8 누수균열보수주입공법 가 ) 공법개요 누수중인균열에속경성발포지수제를제 1 차에주입하고, 2 차에걸쳐봉합제를주입하므로서완 벽을기하고져하는공법이다. 나 ) 시공방법 1 하지처리 누수중인 Concrete 표면의이물질 ( 기름, 나무조각, 백태, 기타오물등 ) 을깨끗이제거한다. 2 천공및삽입 ( 가 ) 누수중인하지에드릴을사용하여 45 각도로 Injection plug hole 를뚫어준다. ( 나 ) 이때에 Injection plug hole 에깊이는구조체두께의 50~80%( 변화치수 ) 로뚫어준다. ( 다 ) Injection plug 를삽입시공한다. 3 1 차지수제주입 ( 속경성발포지수제 ) ( 가 ) 시공된 Injection plug 를통하여속경성발포지수제를주입하여유입수를차단한다. ( 나 ) 누수중인물의양과수압을 Check 하여발포시간을조절한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

127 4 2 차봉합제주입 ( 가 ) 영구적인탄성봉합을위하여봉합제를 2 차로주입한다. ( 나 ) 1 차주입된봉합제을밀어주면서골재분리, 어긋난균열까지침투하여완전한탄성접합제 로만들어준다. 5 마감 ( 가 ) 주위온도에따라차이는있으나약 1 일경과후 plug 를제거한다. ( 나 ) 속경형 Cement 로 Plug hole 를충전마감한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

128 5.1.9 신축이음부 Joint 보수공법 가 ) 공법개요 신축이음부의 Joint 를유연성과탄성율이우수한 JOINT 재를이용하여충전마감하여보수하는 공법이다. 나 ) 시공방법 1 하지처리 (JOINT 부위청소및건조 ) 손상부위기능이상실된 JOINT 재료를제거하고하지면의레이턴스혹은도장면을와이어브러 시, 핸드그라인더또는고압세척기를이용하여충분히제거하고수분및기름기가없도록한다. 2 백 - 업 (Back-Up) 재삽입 Back-Up 재는폴리에틸렌과같이물을흡수하지않는재질을사용하여 JOINT 폭보다 3~4mm 정도큰것을사용하여일정한깊이로신축이음부깊숙히백 - 업제를삽입한다. 3 마스킹테이프 (Masking Tape) 작업필요에따라 JOINT 주변의피착제에오염을방지하기위하여 JOINT 양측을 Tape 로 Masking 한다. 4 프라이머 도포다공성으로흡수성이강한소지나유분의제거가곤란한소지등에는해당프라이머를선 행도장하여소지와의부착력을높인다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

129 5 충진 신축이음부위에 JOINT 재를 JOINT 의교차부또는가장자리부터시작하여구석구석까지밀실하게 충전한다. 6 마무리 충진후즉시고무칼등을사용하여내부탈포및표면을매끄럽게마무리하고, 피막이생기기 전에 Masking Tate 를제거하고양생시킨다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

130 표면처리공법 가 ) 공법개요 이공법은손상된부위를부분적인보수후미세한공동및에어포켓등을충진하고전체면에 대하여도포하여표면처리하는공법이다. 가 ) 시공방법 1 바탕정리 Concrete 표면의공동및에어포켓등을보통시멘트 + 백시멘트 + 접착증강제를현장여건에따라조절배합하여헤라를이용하여충전하고거푸집 JOINT등은그라인더로연마한다. 2 도포 ( 뿜칠 ) Concrete 전체면을보통시멘트 + 백시멘트 + 접착증강제를현장여건에따라색상및미관을 고려하여배합하고뿜칠하여마감한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

131 조적균열충전공법 (infill) 가 ) 공법개요 균열선을따라조적조를제거하고이부분에보수재를충전하는공법이다. 가 ) 시공방법 1 "V" or "U" cuting 균열선을따라약 10mm 폭으로조적조를 V 형또는 U 형으로 cuting 한다. 2 프라이머도포 Cut 부분에프라이머를도포한후건조시킨다. 3 충전 절단부분에탄성 Epoxy 또는고탄성실란트제를충전한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

132 팻칭단면복구공법 가 ) 공법개요이공법은철근노출, 공동, 타설미흡, 박리, 박락, 균열등의손상된부위를파취후철근노출부위는방청처리후단면을특수시멘트계초강형숏크리트보수재로충진 도포하여신규상태로회복시키는공법이다. 가 ) 공법개요 1 바탕정리 (Concrete 치핑 ) 균열및파손부위의 Con'c를핸드브레이커및핸드그라인더를이용하여결손부위를완전히제거하고레이턴스등을고압세척혹은와이어브러시를이용하여충분히제거한다. 2 철근노출부방청처리 손상부위의바탕처리후철근노출부위는녹을제거후방청처리한다. 3 살수 손상부위에보수재의접착력을증진시키기위하여물을충분히살수한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

133 4 교반 단면복구재의주제, 경화재는제품사양에따라정확하게교반한다. ( 현장여건에따른자재적용 ) 5 단면복구 ( 가 ) 손상부위에보수재를채워단면복구한다. ( 나 ) 손상부위를단면복구하고경화시간경과후마감한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

134 백화보수공법가 ) 개요콘크리트표면열화부 ( 백화 ) 에대하여표면을피복하여방수성및내구성을지니도록하는공법. 나 ) 시공도 다 ) 시공순서체크포인트 공종 사용재료 시공도구 개시 표면상태확인 표면처리 백화및백태제거 그라인더 밀실하게도포 건조 ( 고압세척 ) 표면맛사지 HE-256+ 급결시멘트 헤라흙손 2 회도포방수및표면보호 HE 회도포습윤면표면보호 U & V - 히 붓, 졸러, 스프레이 종료 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

135 라 ) 시공방법및사용시유의사항 1 기존콘크리트의백화부분을그라인더를이용하여콘크리트표면을처리한다. 콘크리트표면처리후파편및분진이발생되므로보호안경을착용후작업을한다. 2 콘크리트표면처리후고압살수기를이용하여표면을고압세척한다. 고압세척의압력은노즐 TIP 에서 500PSI(350kg/ cm2 ) 의압력으로한다. 압력이높으므로노즐방향이사람을향하지않도록하며, 보호장구착용후작업을한다. 3 물세척 ( 고압세척 ) 후건조시킨다. 4 기존콘크리트의구체및표면강화를위하여 H.E-256( 침투성표면강화재및발청억제재 )+ 급결시멘트로표면을맛사지한다. 5 이하에서는작업을중지해야한다. 물 50% 희석은중량비를기준으로한다. 1회도포후상온 (30 이하 ) 2시간후 2회도포를하며, 2회도포시 1회도포직각방향으로도포한다. 5 건조면에는콘크리트의중성화방지및방수를위하여 H.E-300( 중성화방지및방수재 ) 을 2 회도포한다. 5 이하에서는작업을중지해야한다. 1회도포후상온 (30 이하 ) 2시간건조시킨후 2회도포한다. 습윤면에는일반경화성주입및도포재 (U%V-GL) 를 1회도포한다. 5 이하에서는작업을중지해야한다. 6 작업장주위를깨끗하게정리한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

136 도장보수가. 부분도장보수녹이발생한부위에전동브러시와거친사표 (Sand Paper) 로녹을완전히제거하되주위의양호한아연도금면은손상되지않도록주의하고, 페인트는에폭시알루미늄마스틱계통으로도막두께가 200μ 정도되게 2회부분도색 나. 전면도장보수현재의페인트를완전히제거후재도장하는방법으로다음요령에따른다. 1) 표면처리 : 잔존하고있는오물은리무버 (Remover) 또는적절한공구를이용하여완전히제거하여야하며, 리무버를사용하는경우리무버를사용할때표면에잔존하는왁스 (Wax) 성분을완전히제거한후후속도장사양에따라도장한다. 또, 공구를사용하는경우에는도막제거시양호한아연도금면이손상되지않도록주의하여야한다. 2) 도장절차 도장의절차는부분하도, 하도도장, 중도도장및상도도장등을구분하여대상시설물의공사 시방서에규정한바와같이실시함. 3) 보수시주의사항 1 현재의녹을완전제거하고도장은스프레이는지양하고붓이나롤라사용 2 보수시기본페인트제거면적은그때그때좁은면적단위로제거후후속조치가신속히이루어지도록작업계획을세운다. 3 부분보수시에는기존의도장재료의물성을확인할수없으므로견본시공후본보수에적용하도록한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

137 5.2 유지관리방안 개요서울월드컵경기장구조물및부속교량, 보조경기장 ( 스탠드 ) 에대하여외관정밀조사, 각종비파괴시험에의한내구성조사, 지붕트러스측량, 케이블장력시험등을통한정밀점검결과구조적인측면에서영향을미칠만한결함현상은조사되지않았다. 다만일부균열, 백화등의성능저하부현상이조사되어보수를통한유지관리가필요한상태이다. 또한향후시간경과에따른영향, 내적인영향, 외적인영향등으로변위, 변형, 훼손, 탈락, 파손, 균열, 누수, 백화등이발생할수있으므로시설물에대한주기적인정기점검, 정밀점검등을통하여적절한유지관리가필요하다 관리적사항가. 설계도서및공사관련서류시설물의설계도면및구조계산서, 공사관련서류의보관은전반적으로양호한상태이나, 지붕구조는외국사에서설계및구조계산을실시한프로그램및입력자료가없어향후문제점발생시활용하는데매우어려움이예상되는상태이다. 따라서, 지붕구조에대해서는설계사와긴밀한협조를통하여부족한서류를확보하여야할것이다. 또한준공도서류는정확하게작성준공후 3개월이내에건설기술관리법시특법제17 조와동법시행규칙제12조에따라시설안전기술공단에 CD로제작제출할것을권고함. 준공도서인수 인계시유지관리매뉴얼 ( 지침 ) 은건축구조 기계 전기 설비 통신등각분야별로이루어져야하며, 공사시발생된각종기술정보가요약 정리포함되어야함. 특히케이블장력측정자료, 주요부재공간좌표측량자료와기준점위치 (bench mark) 를정확히인수 인계받아관리할것. 나. 유지관리조직및기술자대상시설물은특수구조로설계 시공되어관리주체는이를고려하여전담기술자를확보하여야하며, 확보된기술자는시설물에시공한시공사의기술자와면밀히협조하여관련기술의이전과시공시의문제점과향후유지관리시의주요착안사항을세세히파악하여유지관리할수있도록조치하여야함. 또한시설물의결함발견시전문기관, 전문기술자의자문을얻어구조적안전성확보에안전을기해야할것임. 준공전에각분야별유지관리기술자를선발이들을중심으로유지관리기구를조직하여시공담당자들과합동근무를시켜실제운영요령을습득토록하여야함. 그리고유지관리에필요한 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

138 기술전수교육을관리책임지책임하에이루어질수있도록조직을구성 운영하여야한다. 유지관리를위해선발된기술자중건축담당자는한국시설안전공단에서시행하는건축물안전점검및안전진단책임자교육과정을이수, 전문기술과관리에관한사항을습득토록할것을권고함. 다. 점검및안전진단수행대상시설물은시특법상 1종시설물이므로시특법에따라정기안전점검을매반기 1회, 정밀점검을 3년에 1회이상, 정밀안전진단은준공일기준 10년이경과된이후 1년이내에시행하여야함. 1 정기점검 : 6개월에 1회이상 2 긴급점검 : 관리주체가필요하다고판단한때또는관계행정기관의장이필요하다고판단하여관리주체에게긴급점검을요청한때 3 정밀점검및정밀안전진단정밀점검안전등급정밀안전진단건축물그외시설물 A등급 4년에 1회이상 3년에 1회이상 6년에 1회이상 BㆍC 등급 3년에 1회이상 2년에 1회이상 5년에 1회이상 DㆍE 등급 2년에 1회이상 1년에 1회이상 4년에 1회이상 4 최초로실시하는정밀점검은시설물의준공일또는사용승인일 ( 임시사용승인포함 ) 을기준으로 3년이내 ( 건축물은 4년이내 ) 에실시하여야한다. 5 위정밀점검실시주기에따라정밀점검을실시한경우에도제9조에따라정밀안전진단을받은경우에는그날을기준으로정밀점검의실시주기를정한다. 라. 기타사항 1 안전및유지관리에필요한부대시설을충분히설치하여야적시에점검이용이하게이루어질수있으므로다음의시설물과장비의확충과확보에관심을갖어야함. - 조사용사다리확보 (A형) - 조사용조명시설 - 조사용통신수단 ( 무전기등 ) - 조사용간단한진단장비 ( 공고류, 슈미트해머, 토크렌치, 카메라, 비디오카메라, 후레쉬, 쌍안경등 ) ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

139 - 천장의점검통로 - 천장점검구 ( 주요구조부재점검용 ) - 안전점검자보호용안전장구 ( 안전벨트, 안전모, 안전화등 ) 2 시설물의유지관리이력을체계적으로정리관리하기위한건축물관리대장을마련하여활용할것. 건축물관리대장의양식은한국시설안전공단홈페이지에서다운로드받아작성할것을권고함. 3 주요자재 ( 막, 강화유리패널, 각종규격의케이블, 볼트, 소켓, 사용강관 ) 의견본품과보수용예비자재를인수 인계하여철저히보관할것. 4 막보수용자재및도구확보 중점점검사항 (2010 년정밀점검 ) 구분중점점검사항비고 방법 - 전구간육안조사실시 - 등급에따라보수및청소를실시한후동일손상재발생여부확인 - 균열보수후균열진행성유무확인 (PIT, 지하 1 층 ) - 균열부보수상태확인 - 외부기둥망상균열 ( 지상 1 층 ) - 균열폭의확대여부확인 주경기장 - 남측지하 1 층전기실보강부재정기적인점검 - 변위 변형여부확인 - 북측외부계단상면백화관리 - 백화의확대여부확인 - 관람스탠드바닥판철근노출부의보수및관리 - 철근노출및부식확대여부 보조경기장 - PIT상부슬래브철근노출및부식부위보수 - 보수후상태확인 - 부속교량상면백화관리 - 백화의확대여부확인 부속교량 - 박스거더외부도장부식상태확인 - 부식의확대여부확인 - 교량 - 주경기장접속외부계단부식상태확인 - 재도장필요 기술적사항가. 일반사항 1 본점검이정밀안전점검이므로본점검의각종자료를유지관리자료로활용할것. 2 정기점검은관리주체자체적으로수행이가능하나정밀점검, 정밀안전진단은반드시진단전문기관에의뢰 수행하여야함. 3 자체적으로점검을수행할경우동일인이반복수행함이효과적이며사진촬영시동일한위치에서동일한각도로촬영하여촬영일자순으로스크랩함이좋음. 4 지진이나태풍과폭설 폭우후에는지붕구조부재중붕괴유발부재와감시대상부재로선정 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

140 된모든부재에대하여, 전문가에의한점검이필요함. 또한하부구조의경우에는 E.J부위와케이블기초를대상으로점검을할것. 5 이상기후발생후에는, 특히마스트의베어링, 주요케이블의접합플레이트및처짐, 긴장상태점검이필요함. 6 점검시결함이발생될경우가까운전문가에게자문을받아조치하도록하며전문가의의견이불분명한경우에는부분점검이나진단을전문기관에의뢰할것. 7 지붕의누수는접합부에서주로발생할소지가있으므로특히이질재의접합부상태와강화유리패널주변의실란트가탈락되지않는지집중점검이필요함. 8 자체안전점검시상세점검요령은세부지침 ( 한국시설안전공단홈페이지에서다운로드활용 ) 을숙지, 동일한요령으로수행할것. 9 안전점검이나진단시추락이나협착, 감전, 질식사고를철저히예방할것. 10 특히, 지붕위에올라갈경우미끄럼사고주의 ( 강풍시에는점검중단 ) 11 구장주변의풍향 풍속과기온을주기적으로측정보관할것. 12 지붕위에는출입을철저히통제하여야하며출입시에는반드시부드러운신발류를착용하여야함. 13 테크에는설계기준의하중량을고려하여차량출입을철저히통제하여야함. 단응급구조차량이나소방차등은제외하되매점에짐을운반하기위한차량은소형트럭을이용하고속도를 20km/h로제한할것. 14 각실의용도를변경할경우에는적재하중이설계적용하중을초과치않도록주의할것. 15 지붕구조물은지붕주요부재의거동상태와정도에따라그안전성과안정성이유지 평가되므로지붕의전체적인거동상태를파악하는것이중요하며, 이러한파악을할수있는계측관리구축및운영이될수있도록본장에 측량방법에의한구조물관리 방안을제안하였는바동요령에따라관리할것을적극권장한다. 주요부재에각종계측기를부착하여계측관리하는방법은정밀한검토가요구되며, 부분적인변위 변형상태만을주로파악할수가있으며, 지붕구조전체의거동상태를파악 평가하기에는현실적으로많은어려움이있다. 따라서, 우선측량방법에의한지붕구조물의거동관리를통한안전관리를할것을권장한다. 이상기후발생후에측량을실시하여지붕의안전성과안정성을평가 관리할것을권장한다. 16 지붕출입시좁은면적에군집하지말것. 17 지붕에서대테러훈련시지붕이충격이작용하지않도록주의 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

141 나. 이상기후발생시점검요령및우선순위 1 전기 통신누출 도시가스의배관배선상태 2 케이블의긴장상태 ( 전회또는평시와다른형상이있는지조사 확인 ) 3 지붕구조중코너부위의부재와동부재중접합부집중점검 4 지붕구조물에부착된음향 조명시설등에부착상태 5 케이블지지기초와마스트지지철골 철근콘크리트기둥상단의결함상태 6 제반마스트의메어링의이탈및변위정도 7 지붕배수구인사이폰작동상태 8 피뢰침작동상태 9 주변배수로기능상태 10 지하집수정의배수펌프작동상태 11 폭설에의한적설시지붕끝단부위에서낙설에의한안전사고우려조사 12 지붕막의일부가파손시파손부위에접근하지말고전문가의자문과주변막의밸리케이블의기능상태를점검. 13 지붕부재에구조적인이상징후가별견되면즉시시 도의재난상황실에징후내용을유선통보한후그정도를판단, 비산과전도의우려가예상되면주변출입통제와주변주민의소개를고려햐아여함. 14 지붕의하중을마스터에전달하는지붕지지케이블이설치된트러스주변을집중적으로점검. 15 설치된각종계측기의계측값을즉시분석하여개관적인거동이나결함발생여부를확인필요. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

142 다. 특수부재 부위안전및유지관리요령 1 프리캐스트콘크리트 (PC) 유지관리방안 < 표 5.8> 프리캐스트콘크리트유지관리방안 항목충격및진동예방파손주의강연선의손상방지마감부균열및결함기타 내용 - 본관람석의스탠드는디딤판, 챌판면에공히 P.C강연선이기장되어있으며, 디딤판단면이설계상타구조부재에비하여두께가얇기때문에충격진동이발생하지않도록주의하고충격이나진동발생시관찰이필요함. - 사용중에용도변경을위하여천장에설치 설비나관람석의자이동설치, 난간대등의설치를위한고정용앵커, 피스류를시공할경우에는파손에주의하고파손된부위는즉시보수할것. - 관리자는준공도면상시공대상부재의단면내에설계된 P.C 강연선의배치상황 ( 간격, 연단거리등 ) 을필히확인하여 P.C강연선의위치를피하여앵커등의시공해야함. - 마감재인실링재는일사또는온도변화로인한부재의신축흡수우수등의침입을방지하는역할을하는바, 자외선이나대기중의오전에의한방향과, 실링재물성자체의변형으로서서히열화하여균열, 주름, 분말화가되기때문에 2~3년마다전문업자와상담하여정기적으로점검토록하여야함. - PC부재의허용균열은 0.2mm이하로균열발생시진행여부를판단하고허용치이상의균열발견이나균열이진행시에는전문가으자문을얻어정밀안전진단여부와보수계획을세워야함. - 집중감시부위는각층출입구주변의바닥부재와점검시균열이발견된부재임. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

143 2 지붕철골및케이블유지관리방안 < 표 5.9> 지붕철골및케이블유지관리방안 항목정기안전점검시점검항목사항정밀점검시주요점검항목 내용 - 트러스부재, 천창퍼린과점검을위한점검통로및건축마감을위한 2 차부재등모든철골부재의과도한처짐, 비틀림및뒤틀림등에대한육안조사 - 퍼린체결용볼트의풀림상태 - 케이블및소켓의부식상태 - 볼트및용접부위의균열 - 강재의도장상태및부식 ( 트러스부재, 2차부재등 ) - 마스트포트베이링주위의청결상태 - 티타늄마감재 ( 링, 페라리머트러스 )dml 접합상태 - 마감재체결볼트와관련철골부재의부식상태 - 마스트퍼트베어링주위의청결상태및손상유무 - 리어가이케이블의손상유무 - 퍼리미터트러스홈통부위의이물질존재유무 - 타이다운케이블물홈통연결상태 - 천창강화유리의균열유무 - 사이풀주변오물적채여부 - 볼트의풀림여부 (1회 300개정도를확인이중 1개이상결함발견시 2배수로조사 ) - 정기안전점검항목포함 - 지붕구조물의과다한구조적변위발생여부 - 지붕구조물좌표관리를목적으로주요지점에설치한표적의조표측량을실시하여지점의변화여부를지속적으로관리하여야하며, 조사된이전자료와비교 / 검토하여마스트의수직도, 트러스의처짐및시간적변화에따른케이블의이완현상 (Relaation) 발생등을점검 - 측정된좌표가설정된기준좌표와과다한차이 ( 변위차이 ±50mm 이상 ) 를보일시에는현상을정확히분석한후, 구조설계담당사에의뢰하여이에대한정밀분석이실시되도록하여야한다. ( 표적위치 : 마스트상단부 16개소및마스트와연결된레이얼트러스 16개소 T2, T4, & T10) 케이블장력의변화여부 - 주요지점에대한측정좌표비교분석결과, 기준좌표와과다한변위가발생된것으로판단시에는, 지붕케이블에대한인장력을측정하고이의변화등을분석한후구조설계담당사에의뢰하여현상에대한적절한평가와대책이강구되도록하여야한다. - 케이블및소켓의부식상태개개의케이블및소켓에대한도장상태를철저히점검하여부식으로인한안정성의저하가발생되지않도록하여야하며, 부식발생시에는이에대한즉각적인보수가이루어질수있도록하여야한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

144 5.2.5 세부사항가. 지붕막유지관리방안 1 주요점검사항 - 막면의과도한처짐및연단부의주름 구김등의변형및막체 / 마감부위손상유무 - 이물질의파편, 잔해및부스러기등의존재와이로인한막의손상유무 - 막패널의누수및막패널의변색유무 - 패치등의보수부위의박릭및이상유무 - 지붕막점검시주의사항은다음과같다. < 표 5.10> 지붕막점검시유지관리방안 항목 막점검시특히 주의할사항 내용 - 점검은지붕막하부스탠드에서관찰하는개략적인육안점검과지붕막및퍼리미터트러스의점검통로를이용하여근접관찰하는 2가지방법이있다. - 지붕상부에서점검시에는반드시 2인 1개조로운용하여야한다. - 지붕점검자는막에손상을줄수있는날카로운물건을 T지해서는안되며또한신발은바닥이깨끗하고평형하며미끄럽지않은운동화등을신어야한다. 특히, 구두나작업화등은막표면을더럽힐수있으므로신는것을피해야한다. 2 막체의연화진단방법 열화현상 오 염 색차계에의한진단 곰팡이 확대경 ( 현미경 ) 에의한진단 변 색 물로세척후색차계에의한진단 광택저하 물로세척후색차계에의한진단 백 화 백화에의한진단 경 화 접어서손가락으로접촉진단 마 모 육안진단 부풀음 ( 전면 ) 박리시험 ( 인장도에대한비 ) 벗겨짐 박리시험 ( 인장도에대한비 ) 파 손 인장시험 ( 잔존강도 ) 누 수 육안진단 접합부불량, 부서짐 접합부인장시험 ( 잔존강도 ) 진단방법 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

145 나. 패치 (patch) 육착공법 본공법은막재료의직포에까지손상, 직포와코팅층과의사이에서벗겨진길이가 300mm 이 하의파손부를보수하는경우에적용하며, 그내용은다음과같다. < 표 5.11> 패치융착공법 항목 표면처리 보수필름접착 내용 1) 세척 - 오염원인, 정도등에따라물, 세제 (MEK) 등의세제를결정후세척한다. 세척은부드러운천 ( 밀대 ) 등으로처리하고, 막재료의코팅제에상처가나지않도록주의한다. - 물로세제를씻어냄 2) 세척검사 - 물로씻은후, 막재료표면이건조상태와오염물질제거를확인 1) 보수필름구조확인 - 손상된막재료의코팅재질에적합한보수필름인가를확인 - 보수필름의크기를손상면적에따라서결정. 보수필름은손상부분보다 50mm정도큰언형또는타원형으로재단 2) 열판접착기온도확인열판온도 ( 접착온도 ) 를조정. 3) 열판접착기접착시간확인접착시간을관리하는타이머가부착되어있지않는접착기의경우에는사전에시험접착을하고적절한시간을결정함. 4) 접착압력적정확인접착압력을일정하게하기위해추가탈착가능한접착기를사용한다. 막상면에서아래로작업을할때는소정의중량추를달고, 막뒷면에서위쪽으로작업을할때는추를분리하여밀어올리듯이압력을가함. 5) 접착확인및여분의보수필름의제거 - 보수필름이확실하게접착되었는지필름의끝을잘살핌. - 여분의보수필름이없는가를육안과촉지법으로확인함. - 여분의보수필름이있으면가위로잘라냄 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

146 다. 지붕강화유리패널 (sky light) 유지관리방안 지붕강화유리패널 (sky light) 유지관리방안은다음과같다. < 표 5.12> 지붕강화유리패널유지관리방안 항목내용 유리오염 AL 변형 AL 파손및피스탈락예방예비품확보유리파손 ( 자연파괴, 열파손, 외력 ) 코킹손상 - 유리청소형일반세제등으로청소 - 전문가의점검후보수시행 - 전문가의점검후시행 - 피스의단순탈락일경우탈락부위는코킹으로메우고근접부에재시공 - 파손시에대비한보수용예비품확보 - 자연파괴 : 유리생산시품질점검에서발견되지않은상태로시공된유리의자연적파손으로대략 10,000매당 1장의비율로발생하며즉시교체함. - 열파손 : 과도한열변형에의한자연파손으로즉시교체함. - 외력에의한파손 : 즉시교체 - 균열 : 시공품의불랴이나시공불량으로해당부를충분히제거하고재시공하며실란트시공규정에따름. - 훼손 : 조류나기타외력에의한훼손은실란트시공규정에따라제거후재시공함. - 코킹변색 / 오염 : 시공품의불량이나외부에의한오염발생시보수 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

147 라. 신축이음부 (expansion joint) 유지관리방안 신축이음부의유지관리방안은다음과같다. < 표 5.13> 신축이음부유지보수사항 항목내용 커버손상종류와원인하이파론시트손상종류와원인유지보수방법점검요령 - 알루미늄과기존구조체셋트앙카고정이차량통행으로탈락현상 - 알루미늄과덮개를조립하기위한스크류볼트탈락현상 - 구조체가온도변화에따라신축, 팽창에따라움직이는폭이적을경우마감판이끝단에맞닿아휨현상밸상 - 외부충격으로인한마감판이찌그러짐현상과뒤틀림현상발생 - 커버고정면에코킹처리 - 커버설치전까지 H/S 보향을철저히함. - 피착면의청소및건조상태가완벽해야접착력을확보할수있음. - H/S와방수면과접착시겹쳐대고볼트주변방수도보강해야함. - E.J부위에서누수가되면 H/S 파손또는시트와구체간접착에문제가있으므로커버를제거한후육안, 또는누수시험으로하자원인을규명하여보수함. - 커버가뒤틀림이거나찌그러져있을경우커버를제거후새커버로재시공함. - 화기에가까이하지않는다. - 이물질에오염시일반세제를이용물청소를닦아낸다. - 위치별 E.J폭을정확히측정주기적으로폭의변화상태를비교 검토 - 주변의균열이나파손징후시전문가의자문을받아조치 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

148 마. 측량방법에의한구조물관리주요관리대상부재의측정점에대한각 ( 角 ) 측정기에의한구조물부재의거동파악을위한측량방법은다음과같다. 측량결과거동이민감하게발생되는 SEC2B2와SEC3C3,SEC1C1,SEC4B2를관리기준으로한다. 기준점인기준점-2(newREF2) 를정점으로하고기준점-1방향을기준방향으로한경우에대한측정점이방향각은 SEC2B2( ), SEC3C2( ) 이다. 기준점인기준점-4를정점으로하고기준점-3방향을기준방향으로한경우에대한측정점이방향각은 SEC1C2( ),SEC4B2( ) 이다. 측량방법은기준점-2지점의중심에각측정기의구심과수평을그림과같이맞추고, 망원경의방향을기준점-1지점의중심지점을시준토록한후수평각을 0 으로셋팅한후망원경을좌우로회전시켜측정점인 SEC2B2,SEC3C2을시준하여수평각을측정한다. 이측정값과위의기준값을비교하여부재의거동변화를파악한다. 마찬가지로기준점-4지점의중심에각측정기의구심과수평을맞추고, 망원경의방향을기준점-3지점의중심지점을시준토록한후수평각을 0 으로셋팅한후망원경을좌우로회전시켜측정점인 SEC1C2,SEC4B2을시준하여두점에대한수평각을측정한다. 이측정값과위의값을비교하여부재의거동변화를파악한다. < 그림 5.14> 측량에의한구조물거동측정도 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

149 1) 구심작업및정준작업 1 삼각을설치한다. - 삼각의다리를대략일정한간격으로벌리고다라의상반부가수평을이루도록조정한다. - 삼각상부의중심이측정점에오도록설치한다. - 삼각의다리를지면에확실하게고정시킨다. 2 기계설치 - 기계를삼각의상부에올려놓는다. - 한손으로기계를받치고기계밑면에있는나사에삼각의고정나사를끼워고정시킨다. 3 측점에초점을맞춘다. - 구심망원경을통해접안렌즈손잡이를돌려이중환에초점을맞춘다. - 구심망원경초점손잡이를돌려측점에맞춘다. 4 측점을이준환의중앙으로 - 정준나사를이용하여측점을구심망원경이중환의중앙에넣는다. 5 원형기포관의기포를중앙을 - 원형기포관의기포가모여있는방향에서가장가까이에있는삼각의다리를모으고, 가장멀 리떨어져있는다리를벌려기포를중앙으로모이게한다. 6 횡기포관의기포를중앙으로 - 상부고정나사를풀어기계의상부를회전시키고, 횡기포관을정준나사 A,B 의방향과평행이 되도록조정한다 회전시켜기포를중앙으로 - 기계의상부를 90 회전시킨다. - 횡기포관이정준나사뱡향과직각을이룬다. - 정준나사를이용하여기포를중앙에넣는다. 8 다시한번 90 회전시키고기포의위치를확인 - 기계의상부를재차 90 회전시키고, 기포가중앙에그대로있는지를확인한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

150 9 어느방향에서나기포가같은위치에있는지를확인 - 기계를회전시켜어느방향에서나기포가같은위치에있는지를확인한다. - 기포가같은위치에있지않을경우정준작업을반복수행한다. 10 재차측점을이중환의중심으로 - 중심축나사를풀어준다. - 구심망원경을들여다보면서삼각상부에서본체를이동시켜측점을이준환의중앙에넣는다. - 횡기포관의기포가중앙에있는지를확인한다, 만양기포가이중환에없다면다시수평작업을반복시행한다. 2) 두점사이의수평각측정 1 수평각 0 설정 - 수평고정나사와이동나사를사용하여첫번째측점을시준한다. - 기계의측정모드에서 [0세트] 를누른다. 그리고 [0세트] 가점멸하면다시 [0세트] 를누른다. 첫번째측점의수평각표시에 0 에설정한다 2 수평각의임의각도측정 - 두번째측점을시준한다. - 화면에표시된수평각이 2 점사이의교각이다. 3) 기준점관리요령 점검시마다기준점의훼손여부를확인관리하여야하며, 관리인모두에게기준점의중요성을 인식시키고철저히보호하도록강조, 교육되어야한다. 4) 거동분석요령경기장구조물에설치된측량타켓을이동요령에따라측량을실시본보고서에수록된공간좌표값과비교현저한거동현상이조사될경우주변부재의처짐이접합부위를육안으로정밀조사하여결함여부를확인하도록하며, 약 2~3일간역으로 2~3회측량을실시하여동일한현상이발견될경우지붕구조전문가의자문을받아거동에따른위해성을평가받아야한다. ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호

151 제 6 장종합결론 6.1 정밀점검의목적본과업의목적은서울특별시마포구난지도길 66( 성산동 515번지 ) 에위치한서울월드컵경기장의현상태를판단하여상태평가및안전성평가의기본자료를제공하며, 건축물상태와노후화정도에대한초기치및이전점검결과와비교한지속적인기록의제공, 구조물의손상원인, 보수및보강방법및우선순위등을결정하기위함에있다. 6.2 현장주변조사가. 지리적위치현황 : 도심한복판에위치 ( 준주거지역및공원 ) 나. 건물주변의상황 : 북측면 - 월드컵경기장역및북측광장서측면 - 옥외주차장및 5차선도로동측면 - 월드컵경기장역및옥외주차장남측면 - 옥외주차장및남측광장다. 기타사항 : 2004년수익시설준공중동측면지하주차장증축이확인됨. 현장현황주변도 북측면 서측면동측면남측면 ( 주 ) 에센에스엔지니어링서울시지정안전진단전문기관제서울 -42 호