건축 현장탐방 02 두바이 The Royal Atlantis Resort and Residences 현장탐방 글권철우 \ DURAA 현장대리 \ 전화 \ 글강지훈 \ DURAA 현장부장 \ 전화

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혜옥 망절
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$건축 현장탐방 02 두바이 The Royal Atlantis Resort and Residences 현장탐방 글권철우 \ DURAA 현장대리 \ 전화 +971-56-577-4039 \ E-mail$ $com 글한승표 \ DURAA 현장소장 \ 전화 +971-50-898-6037 \ E-mail sphan@ssyenc.com.sg 1.$ [ 그림 2] 건물배치도 [ 그림 1] Project 위치도 건축물의대지는가로방향으로약 750m 이고, 폭은최대 250m 이며, 배치도상으로가운데에띠를형성하는타워부분이있고주변으로조경과수영장, 부속시설이배치되어있다.

[ 그림 2] 건물배치도 [ 그림 1] Project 위치도 건축물의대지는가로방향으로약 750m 이고, 폭은최대 250m 이며, 배치도상으로가운데에띠를형성하는타워부분이있고주변으로조경과수영장, 부속시설이배치되어있다.

1 건축 현장탐방 02 두바이 The Royal Atlantis Resort and Residences 현장탐방 글권철우 \ DURAA 현장대리 \ 전화 \ churoo@ssyenc.com 글강지훈 \ DURAA 현장부장 \ 전화 \ jhkang@ssyenc.com 글한승표 \ DURAA 현장소장 \ 전화 \ sphan@ssyenc.com.sg 1. 머리말 두바이 The Royal Atlantis Resort and Residences 프로젝트는두 바이팜주메이라크레센트로드의해안변에 3 개동의호텔과 3 개동 의주거시설및부속시설을신축하는대형프로젝트이다. [ 그림 2] 건물배치도 [ 그림 1] Project 위치도 건축물의대지는가로방향으로약 750m 이고, 폭은최대 250m 이며, 배치도상으로가운데에띠를형성하는타워부분이있고주변으로조경과수영장, 부속시설이배치되어있다. 건축물은수직방향으로는지하 1개층에서지상최대 46층 ( 최대높이 : 호텔 1동, 192.7m) 의 6개철근콘크리트조타워가여러개소의철골 Bridge와 Cantilever 구조로연결되거나확장되는기하학적형상을 가진다. 좌우 2 개의건물군 ( 호텔, 레지던스 ) 은가운데에 45m 길이의 Sky Bridge 로연결된다. 주요공사개요는 < 표 1> 과같다. [ 그림 3] 조감도 92 건설기술 / 쌍용

표 1 주요공사개요 공사명 The Royal Atlantis Resort and Residences 공사기간 2016. 07. 01 ~ 2019. 04.

2 표 1 주요공사개요 공사명 The Royal Atlantis Resort and Residences 공사기간 ~ (34개월 ) 공동도급 당사 : BESIX = 50 : 50 (JV leading 당사, Project leading BESIX) 발주처 ICD산하 The Atlantis Palm 2 Limited Lead architect : IBI Group Concept : KPF Associates 설계사 Landscape : SKS Studio Structure / Facade / MEP : WSP Hotel ID : GA International Residence ID : SM Design PM : Faithful + Gould 감리단 QS : Arcadis AoR : DEC 공사범위 골조공사 ( 파일공사제외 ), 마감, PS 공사 대지면적 175,089m 2 / 52,964평 연면적 360,500m 2 / 109,051평 Hotel 3개동 / 795 Keys / 4F ~ 46F 공사규모 Residence 3개동 / 231 Units / LG ~ 37F Podium 3개층 (Hotel facilities) 및부속시설 당프로젝트는현재공정율 6% 정도로포디움지하층및 Tower 코 어골조공사가진행중이며, 본고에서는건물의주요구조계획설 명과골조 ( 기준층 RC & 철골 ) 공사계획에대해다루고자한다 주요하중상태 국내와같이태풍이있는지역이아님에도불구하고설계풍속값이 국내와유사하며, 지진의경우상대적으로높은수준의가속도값 을적용하는중진지역이상의큰지진하중값을사용하였다. 본프로젝트에적용한수직하중은일반적인값을적용했으며, 참고 로조경부분은 1.5m 깊이의토사를적용하였다. 표 3 주요하중비교 하중설계적용비고 풍하중 (Wind) 지진하중 (Seismic) 풍속 (V) = 45m/sec 3 분순간풍속 중요도계수 (I) = 1.0 노풍도 = C Z=0.20 (Zone 2B) : 진도 7 정도규모 중요도계수 (I) = 1.0 반응수정계속 (R) = 4.5 한국 (10 분평균풍속 ) 서울수준 (30m/sec) 주거용건축물 해안가기준 국내 (Zone 1~2A) 수준 : 진도 6 정도규모 주거용건축물 일반 RC 구조 지반계수 = Sc 모래지반, 파일구조 주요수직하중 지하주차장 : 활하중 3.5kPa / 마감하중 1.0kPa 조경구간 : 활하중 5.0kPa / 마감하중 34.0kPa Hotel, Resi, : 활하중 2.0kPa / 마감하중 2.5kPa ( 칸막이 : 1.0kPa 포함 ) 2-1. 주요설계기준 건축물의구조설계시적용한설계기준은아래의 < 표 2> 와같다. BS code 와 Euro code 를일반프로젝트에서는많이사용하는편이나, 당프로젝트는기본적으로는미국식 Code 가적용되고상세나시방 에는유럽식기준을혼용하고있다. 표 2 주요적용설계기준 [ 그림 4] 현장전경 2. 건물의주요구조계획 기준명칭적용 UBC 97 Uniform Building Code 지진하중 IBC 2006 International Building Code 풍하중외 ASCE Minimum design loads 풍하중외 American building code for 콘크리트 ACI structural concrete 설계 AISC LRFD Steel & Composite design 철골설계 2-3. 주요사용자재및재료강도본건축물은내구성관점에서 50년설계수명을가지도록기준에따라설계되었다. 이를위해콘크리트의재료관리 ( 염분함량, 혼화재사용, 콘크리트타설시온도관리등 ) 와강재부식에대한시방을마련하였다. 건물기초는파일을지정으로하여타워부분은매트기초, 기타부분은파일캡, 파일헤드를통해하중을지지, 전달하도록설계되었다. 파일은대체로깊이 30~40m의암반구간에지지하였으며, 직경 750~1,500mm의보어파일이사용되었다. 건축물에사용된주골조는철근콘크리트구조이며, 브릿지 / 캔틸레버 / 캐노피등의장스팬또는경량이요구되는부분에시공성과구조효율성을높이기위해철골구조를적용하였다. 기준층슬래브는포스트텐션구조를적용한보가없는장스팬플랫슬래브구조로서처짐이나균열을방지하였다. 포스트텐션은 Subcontractor가일괄설계 / 시공을모두수행하게되며, 컨설턴트와관련행정기관의승인을받아서진행하게된다. 당초 Tower 코어내부계단은 Precast로설계되어있었으나현장여건에따른제안으로현장타설콘크리트계단으로변경되었다

표 4 사용재료및강도 사용자재 Pile 적용범위및재료강도 Pile 기초, 암반구간에지지 (30~40m 깊이에지지됨 ) Concrete : C50, Rebar : f y = 500MPa 적용 : 주요대부분골조 Concrete Foundation Tower ( 벽 / 기둥 ) Tower ( 수평재 ) C50 C80 (B~L20) C60 C60 (L20

균열저감방안 적용 : Main bridge, Sky bridge, Cantilever, Canopy etc Main f y = 460MPa ASTM A913-11 Wide flange f y = 350MPa ASTM A460 적용 : 기준층슬래브, Podium 장스팬구간설계 : By sub-contractor ( 자재 / 시공포함 )

3 표 4 사용재료및강도 사용자재 Pile 적용범위및재료강도 Pile 기초, 암반구간에지지 (30~40m 깊이에지지됨 ) Concrete : C50, Rebar : f y = 500MPa 적용 : 주요대부분골조 Concrete Foundation Tower ( 벽 / 기둥 ) Tower ( 수평재 ) C50 C80 (B~L20) C60 C60 (L20 above) Podium 벽 / 기둥 : C60 수평재 : C50 Rebar Metal deck f y = 500MPa C50 [ 그림 6] Expansion joint corbel detail 사례 Steel Posttension 2-4. 균열저감방안 적용 : Main bridge, Sky bridge, Cantilever, Canopy etc Main f y = 460MPa ASTM A Wide flange f y = 350MPa ASTM A460 적용 : 기준층슬래브, Podium 장스팬구간설계 : By sub-contractor ( 자재 / 시공포함 ) 본프로젝트에서는아래와같은 2 가지의균열저감방안이설계에 반영되어있다. 1) Pour-strip 지하 1 층바닥에만적용되어있으며, 폭 1.0m 로전체바닥에고르 게분포되어있다. Pour-strip 부분에콘크리트를채우는시점은인 접구간타설후 3 개월이후에하도록명시되어있다. 넓은바닥판의 건조수축현상을고려하여균열최소화와방수효과를극대화하도록 계획한것으로판단된다 기타 Items 1) 풍변위 (Wind drift) 및지진변위 (Seismic drift) 풍하중은풍하중전문컨설턴트 (RWDI) 의풍동실험결과를근거로하중을산정했으며, 지진하중은 UBC-97기준과지반자료에따라산정하였다. 그리고풍하중에의한건물간변위는외장재에영향을줄수있으므로횡변위를 h/500 이하 (h : 층고 ) 로제한하여설계했으며, 이는일반적으로적용하는값이다. 같은원리로지진변위도 UBC97기준에따라지진하중을포함한하중조합을적용하여 0.02h 이하 (h : 층고 ) 로제한했다. 2) 바람에의한사용성평가풍환경평가는풍하중전문컨설턴트 (RWDI) 에서두바이풍환경을기준으로수행했으며 (1.5% 감쇠값적용 ), 풍하중에의한진동 ( 사용성평가기준 ) 이호텔과레지던스타워에서 15mmg를초과하지않도록설계하였으며, 시험결과아래그림과같이만족하는값을보였다. Pour-strip [ 그림 5] Pour-strip layout 2) Expansion joint Expansion joint을통해 Lower-ground층과 Ground층의골조가평면상 3구역으로분리되며, 25 온도편차를고려하여계획되었다. Expansion joint는기둥을분리하거나 Corbel을설치하여한쪽에지지하는방법의 2가지방식을모두적용하고있다. [ 그림 7] 호텔풍환경평가도 3) 방화관련적용화재와안전에대한사항은아래의 < 표 5> 와같이각부재별로구분해서규정하였다. 94 건설기술 / 쌍용

표 5 방화등급방화등급적용범위 2시간일반바닥판 ( 슬래브, 보 ) 3시간지상기둥, 벽체, 철골 4시간지하기둥, 벽체, 철골, 중요슬래브 4) Sustainability 구조설계는설계에서효율적으로검토하여재료사용을최소화하도록하고, 건설공법에서현지재료사용을최대화하도록설계했다.

이에따라최초설치후형틀해체및재설치작업이거의없고형틀상승을위한인입철물이불필요하여생산성을극대화할수있고경제적인 Slipform system이적용되었다. 3. 시공계획 시공과정은 [ 그림 8] 과같이크게 4단계로계획하였다. Tower 골조공사를시작으로 Tower 인접 Podium 공사를우선적으로수행한다 (1st stage).

호텔타워 3과레지던스타워1의골조가완료되면 Sky bridge를설치 (Strand jack-up) 한다 (4th stage). [ 그림 9] Slipform 전개도및단면도 1 st stage 2 nd stage [ 그림 10] 현장설치현황 3 rd stage 4 th stage [ 그림 8] 공사진행계획 4. 기준층 RC공법소개 4-1.

4 표 5 방화등급방화등급적용범위 2시간일반바닥판 ( 슬래브, 보 ) 3시간지상기둥, 벽체, 철골 4시간지하기둥, 벽체, 철골, 중요슬래브 4) Sustainability 구조설계는설계에서효율적으로검토하여재료사용을최소화하도록하고, 건설공법에서현지재료사용을최대화하도록설계했다. 그리고, 시멘트를대체할수있는재활용자재 (GGBS) 를적용하여지역의탄소배출량을감소하도록하였으며, 고강도콘크리트의적용으로단면크기도감소하고철근량도줄이도록하였다. 성해야한다. 이를위해 Tower의각부위에아래와같은형틀시스템을적용하였다. 1) Slipform system( 코어벽체 ) 본프로젝트는고층건축물공사에일반적으로적용하는코어선행공법을선정하였다. 이에따라최초설치후형틀해체및재설치작업이거의없고형틀상승을위한인입철물이불필요하여생산성을극대화할수있고경제적인 Slipform system이적용되었다. 3. 시공계획 시공과정은 [ 그림 8] 과같이크게 4단계로계획하였다. Tower 골조공사를시작으로 Tower 인접 Podium 공사를우선적으로수행한다 (1st stage). 가장높은호텔타워 1과레지던스타워 3의선행과더불어 Sky bridge의조기공사완료를위한호텔타워 3과레지던스타워 1 공사를우선적으로진행한다 (2nd stage). 각 Tower의콘크리트구조공사가진행됨에따라 Cantilever 철골과 Sky court 철골을순차적으로시공한다 (3rd stage). 호텔타워 3과레지던스타워1의골조가완료되면 Sky bridge를설치 (Strand jack-up) 한다 (4th stage). [ 그림 9] Slipform 전개도및단면도 1 st stage 2 nd stage [ 그림 10] 현장설치현황 3 rd stage 4 th stage [ 그림 8] 공사진행계획 4. 기준층 RC공법소개 4-1. 형틀시스템본프로젝트의공기준수를위하여 Tower 기준층은 7일 Cycle을달 2) 대형 Table Formwork system( 슬래브 ) 모듈화된대면적 Table의반복사용으로시공면적의극대화를통해투입인력과인양작업최소화및생산성을높임으로서기준층 7일 Cycle을충족시키기위한조건을갖출수있다. 또한매 3~4개층마다반복적으로들쑥날쑥하는슬래브골조공사및슬래브 Posttensioning 작업의작업대확보에적합한 System이라는이점이있다. 다만, 지역적특성에따른강풍에의한안전문제가우려되나, 현지평균풍속을감안했을때문제가없을것으로판단된다

4-2. 콘크리트압송계획 6개 Tower의최고높이가다르므로요구되는압송높이에따라각 Tower 별로 Static

HT1 HT2 RT3 [ 그림 11] 대형 Table formwork system 적용의예 HT3 RT1 RT2 3)

[ 그림 14] 콘크리트압송계획 표 6 Static pump 적용계획 Putzmeister BSA 14000 배치 :

protection screen Tower의슬래브동서측단부에기둥및보가있으며, 슬래브 Post-tensioning

또한기둥을위해경량판넬형틀사용시고소작업에따른안전한작업공간이확보되어야하므로 Tower 의동서측면에는 Safety

철골구조의분포 본프로젝트에적용된철골구조의분포도는 [ 그림 15] 와같다.

5 4-2. 콘크리트압송계획 6개 Tower의최고높이가다르므로요구되는압송높이에따라각 Tower 별로 Static pump의용량을구분하여배치할예정이며, 시방을기준으로압송에적합한콘크리트 Mix-design이고려되었다. HT1 HT2 RT3 [ 그림 11] 대형 Table formwork system 적용의예 HT3 RT1 RT2 3) 경량 Panel formwork system( 기둥 ) Tower 골조공사의원활한진행을위해서는타워크레인의형틀자재인양시간을최소화하여야한다. 그에따라기둥형틀시스템은인력인양이용이한경량판넬시스템을적용하였다. [ 그림 14] 콘크리트압송계획 표 6 Static pump 적용계획 Putzmeister BSA 배치 : HT1, RT3 100 층이상가능 Putzmeister BSA 2110 배치 : HT2, RT2 60 층이상가능 SANY HBT 120C 배치 : HT3, RT1 40 층이상가능 5. 철골구조설치공법소개 [ 그림 12] 경량 Panel formwork system의예 4) Safety protection screen Tower의슬래브동서측단부에기둥및보가있으며, 슬래브 Post-tensioning 작업을하기위해서안전하고충분한작업발판이확보되어야한다. 또한기둥을위해경량판넬형틀사용시고소작업에따른안전한작업공간이확보되어야하므로 Tower 의동서측면에는 Safety protection screen을설치하여안전성을제고하였다 철골구조의분포 본프로젝트에적용된철골구조의분포도는 [ 그림 15] 와같다. 철골 구조는 Main bridge, Cantilever, Sky court 등에사용되었다. [ 그림 15] 전체철골구조분포도 [ 그림 13] Safety protection screen 5-2. 철골구조설치공법소개 1) Main bridge 설치공법길이가 45m에이르는 Main bridge는두 Tower( 호텔과레지던스 ) 사이를연결하며, 철골구조의총중량은약 870톤이다. 당초에는바닥에서 Main bridge를선조립하여 Strand jack-up 공법으로설계위치에양중설치한후, 하부 Main lobby canopy 철골을후시공하는계획이었다. 96 건설기술 / 쌍용

그러나당초안은향후 Lobby 마감공사기간이부족할것으로예상되어, 현장에서공법개선방법을검토한결과, 다음과같은순서로변경하였다. 이를통해 Main lobby 마감공사조기착수가가능하여공기준수가가능케되었다. 2) Cantilever 설치공법본프로젝트는 [ 그림 15] 의철골구조분포도에서확인할수있듯이타워외측면에다수의 Cantilever 구조가설치된다.

맨하부층만철골구조이며그상부의 RC 구조물을지지하는형태로설계되었다. 여러가지의설치공법이검토되었고시공성을고려하여 < 표 7> 과같은공법을적용하였다. 6.

이러한난이도높은프로젝트를안전하게수행하기위해서는초기공법선정및시공계획이무엇보다중요하며, 본원고에서는기준층형틀시스템, 주요철골시공방법을중심으로간략하게시공계획을살펴보았다.

6 그러나당초안은향후 Lobby 마감공사기간이부족할것으로예상되어, 현장에서공법개선방법을검토한결과, 다음과같은순서로변경하였다. 이를통해 Main lobby 마감공사조기착수가가능하여공기준수가가능케되었다. 2) Cantilever 설치공법본프로젝트는 [ 그림 15] 의철골구조분포도에서확인할수있듯이타워외측면에다수의 Cantilever 구조가설치된다. 건물외부로 8~12m 정도돌출되는형태이고타워건물의기둥에철골이연결되는구조이며, 상부로연속되지않아설치과정이공기와공정에영향을주게된다. 현장에서는이러한영향을최소화할수있는방안을여러가지검토후다음과같은방법을적용키로하였다. 3) Sky court 설치공법 Sky court는각타워건물간을연결하는 Bridge형태의철골구조로길이는약 25m 이다. 맨하부층만철골구조이며그상부의 RC 구조물을지지하는형태로설계되었다. 여러가지의설치공법이검토되었고시공성을고려하여 < 표 7> 과같은공법을적용하였다. 6. 맺음말 The Royal Atlantis Resort and Residences 프로젝트는조감도에서볼수있듯이건물입면이들쑥날쑥하고마치 Lego block이서로물려있는형상으로 Main tower 구역과 Cantilever 및 Skycourt 구역으로구분되어있을뿐아니라호텔동과주거동이 Sky bridge로연결되어있는등공사난이도가높은프로젝트이다. 이러한난이도높은프로젝트를안전하게수행하기위해서는초기공법선정및시공계획이무엇보다중요하며, 본원고에서는기준층형틀시스템, 주요철골시공방법을중심으로간략하게시공계획을살펴보았다. 당사는싱가폴에서지면에서최고 52도기울어져올라가는구조로설계된 Marina Bay Sands Hotel을성공적으로시공함으로써난이도높은건축물분야의시공력을인정받았고, 본프로젝트또한성공적으로마무리하여두바이지역에서의새로운랜드마크건축물로자리매김함으로써, 또다시당사의위상을높임과더불어수주에이바지할수있기를기대해본다. 표 7 철골구조설치공법 Main bridge 설치공법 Stage 1 Stage 2 Stage 3 Cantilever 설치공법 Main lobby canopy 선시공 Main lobby canopy 상단에 Main Bridge 철골조립 Stage 1 Stage 2 Stage 3 Main bridge 철골완성후 Strand jack-up 공법을통해양중 ( 약 8 시간소요 ) 가설지지대및하단수평철골설치가설지지대및수직철골설치캔틸레버철골조완성 Sky court 설치공법 Stage 1 Stage 2 Stage 3 가설지지대설치후철골 1 차분절설치철골 2 차분절연결설치 Sky court 철골조설치완성

<INPUT DATA & RESULT / 전단벽 > NUM NAME tw Lw Hw 철근 위치 Pu Mu Vu RESULT (mm) (mm) (mm) 방향 개수 직경 간격 (kn) (kn-m)

<INPUT DATA & RESULT / 전단벽 > NUM NAME tw Lw Hw 철근 위치 Pu Mu Vu RESULT (mm) (mm) (mm) 방향 개수 직경 간격 (kn) (kn-m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 NUM NAME tw Lw Hw 철근 위치 Pu Mu Vu RESULT (mm) (mm) (mm) 방향 개수 직경 간격 (kn) (kn-m) (kn) 휨 전단 축력 종합 1 2W1 300 3400 4500 수직 2EA- D13 @150