구조물 해체 구조 안정성 평가에 관한 연구 = Structural Stability Assessment of Structure Demolition

국문 초록 (Abstract)

최근 광주 학동, 서울 잠원동 등에서 발생한 건축물 해체 공사 붕괴 사고는 부적절한 공 법 선정, 구조 검토 부재, 비계와 같은 임시 가설 구조물의 불안정성 등 복합적인 위험 관리에 공백이 있음을 보여주었다. 현행법상 해체계획서 등의 작성이 의무화되었음에도, 관련 문서들이 분절적으로 작성되어 현장 적용에 한계가 발생하는 등 시스템적 위험이 상 존하고 있다. 이러한 배경 하에, 본 연구는 도심지 내 노후 철근콘크리트(RC) 근린생활시설의 실제 해 체 사례를 대상으로, 구조적 안정성, 비계 설계, 안전 및 환경 관리 방안을 통합적으로 검 증하고자 한다. 궁극적으로는 설계도서가 없는 유사한 중소 규모 RC 구조물 해체 프로젝 트에 일반화하여 적용 가능한 표준 해체 계획의 판단 기준과 절차를 제안하는 것을 목적 으로 한다. 연구를 위해 1990년에 준공되어 30년을 초과한 인천광역시 계양구의 지상 3층, 지하 1층 규모 RC 및 연와조 혼합 구조물을 실증적 사례로 선정하였다. 대상 건축물은 설계도서가 부재한 상태로, 안전한 해체 계획 수립을 위해 슈미트 해머를 이용한 비파괴 콘크리트 압 축강도 측정 및 철근 배근 상태 조사를 선행하였다. 이 진단 결과를 바탕으로, 상부에서 하부로의 단계적 해체(Top-Down) 공법 적용 시 해체 잔재물 적재(최대 400mm) 및 풍하 중 등을 고려한 구조 해석을 수행하여 해체 과정의 구조 안전성을 검토하였다. 연구 결과, 주요 부재의 콘크리트 압축강도 추정치는 구조 검토 시 적용된 보수적 기준 강도를 상회하는 것으로 확인되었다. 또한, 해체 잔재물 적재 높이를 400mm 미만으로 엄격히 관리하는 조건 하에서 해체 단계별 슬래브 및 주요 부재가 구조 안전성을 만족하 는 것으로 판정되었다. 이와 더불어 기관 석면조사 결과 검출된 백석면을 적법하게 선제 거해야 함을 확인하였다. 결론적으로 본 연구는, 설계도서가 없는 중소 규모 노후 건축물 해체 공사에서 중대 재해 를 예방하기 위해, 철저한 현장 진단에 기반한 구조 안정성 검토와 해체계획서 및 비계구 조계산서의 통합적 연계가 필수적임을 강조한다. 잔재물 적재 관리, 주철근 절단 순서 준 수 등 본 연구에서 제시한 통합 문서 체계와 표준화된 관리 기준은 향후 유사 프로젝트의 안전성 확보 및 도시 재개발에 대한 사회적 신뢰를 높이는 데 기여할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 구조물 해체 구조 안정성 평가에 관한 연구
• 목 차
• 국문초록 Ⅰ
• 목 차 Ⅲ
• 표 목 차 Ⅴ
• 그림목차 Ⅹ
• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 1
• 1.2 연구 범위 및 방법 4
• 1.3 연구 동향 5
• 제 2 장 구조물해체 공법 8
• 2.1 해체공법의 종류와 특징 8
• 2.1.1 톱다운(Top-Down) 해체공법 8
• 2.1.2 블록해체(Block Demolition)공법 10
• 2.1.3 다이아몬드 와이어쏘(Wire Saw Cutting) 해체공법 13
• 2.1.4 정적 파쇄(Static Crushing) 해체공법 14
• 2.1.5 하이드로 디몰리션(Hydro Demolition) 해체공법 16
• 2.1.6 기계식 해체(Mechanical Demolition) 해체공법 17
• 2.1.7 폭파해체(Implosion Demolition) 공법 19
• 제 3 장 대상 구조물의 사전 해체 분석 21
• 3.1 대상 구조물의 기본 개요 21
• 3.2 구조물 주변환경 및 인접시설물 사전조사 22
• 3.3 대상 구조물의 개요 및 전경 24
• 3.4 대상 구조물 설계도 26
• 3.5 대상 구조물 해체 작업 37
• 제 4 장 대상 구조물의 구조 설계 41
• 4.1 대상 구조물의 구조 안전계획 41
• 4.2 대상 구조물의 구조 해석 43
• 4.2.1 일반사항 43
• 4.2.2 적용하중 44
• 4.2.3 설계하중 44
• 4.3 콘크리트 압축강도 조사 46
• 4.3.1 슈미터해머에 이한 강도조사 46
• 4.3.2 슈미터해머의 보정 47
• 4.3.3 측정방법 47
• 4.3.4 철근콘크리트 배근조사 49
• 4.3.5 철근콘크리트 조사결과 51
• 제 5 장 구조해석(Structural Analysis & Member design) 53
• 5.1 구조해석 모델링 53
• 5.2 해체구조물 전경 59
• 제 6 장 결론 62
• 참고문헌 64
• Abstract 66