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[LINK] 국토안전관리원, 내진성능평가 세부지침 해설서(건축물), 2024.12

재료강도의 결정

Step 1: 재료의 기대강도 결정 방법 선택

다음 3가지 방법 중 하나를 선택하여 재료의 기대강도를 결정한다:

[Note]설계는 설계기준강도를 사용하고, 성능평가는 기대강도를 사용한다.

Step 2: 방법별 설명

방법 1: 현장시험

기대강도는 시험결과의 평균으로 하며 설계기준강도(공칭강도 혹은 하한강도)는 기대강도에서 표준편차를 뺀 값으로 한다. 시험결과의 변동계수0.2를 초과하는 경우 기대강도는 표본 평균의 75%로 하며 설계기준강도는 평균에서 표준편차를 뺀 값의 75%로 한다. 이 경우 변동계수를 축소하기 위해 추가적인 시험을 실시할 수 있다.

표 1.2.1 현장조사 필수항목 및 세부기준
조사항목 요구사항 비고
공통 부재 규격 • 도면이 있는 경우:
모든 조사단위에서 부재종별로 각각 3개소 이상 조사
• 도면이 없는 경우:
모든 조사단위에서 부재종별로 각각 9개소 이상 조사하여 구조도면 작성
 
구조성능 저하 및 손상 • 모든 부재 종별로 육안조사 • 최근 노출, 콘크리트 및 조직조 균열, 침하 등 조사 및 내진성능평가 반영 방안
중량물 • 지진하중에 영향을 줄 수 있는 비구조요소 또는 건물외 구조의 중량
마감재 • 조적채움 및 마감재의 종류, 평균두께, 상태
• 슬래브 마감재 종류 및 평균두께
• 치장벽돌의 재료 및 접합상태
• 슬래브 마감재: 지진하중 산정 시 건물중량에 반영
지반 시추조사 • 내진특등급 건물:
2개소 (이중 1개소는 주변 지반DB자료로 대치가능)
• 기타 내진등급 건물:
1개소 (주변 지반DB자료로 대치가능)
단, 지반DB자료는 대상건물과 시추조사의 최소거리가 300m 이내의 자료이어야 함
• 에너지 보정된 표준관입시험
• 전단파 탐사 시행
단, 전단파속도에 의해 지반이 분류되므로 전단파 속도 시험을 우선 고려한다.
기초 기초의 규격 • 도면이 없고, 특등급 건물에서 기초의 침하로 인해 기능수행에 지장을 초래할 것으로 예상되는 경우에 한하여 조사
철근콘크리트 콘크리트 압축강도 • 코어시험 필수 [Sample]
• 코어시험 최소수량 = max(조사단위 수, 6)
• 비파괴시험 [Formula]:
코어시험 수량이 6개소 초과 시 병용 가능. 코어시험에 의한 보정계수 적용 필수
• 비파괴시험 수량:
조사단위별로 2종 부재 × 각 부재별 2개소 (단부, 중앙부) 이상
• 코어채취 위치: 보, 기둥, 벽체, 슬래브에서 내력에 영향을 최소화 할 수 있는 위치
• 시험 후 복구 실시
• 마감의 영향을 받는 비파괴시험은 마감을 제거하고 구조체에 대하여 실시
철근배근 상태조사 • 도면이 있는 경우:
모든 조사단위에서 부재종별로 각각 3개소 이상 조사
• 도면이 없는 경우:
모든 조사단위에서 구조도면 작성에 충분한 수량으로 부재종별로 각각 3개소 이상
• 부재 종별: 보, 기둥, 보-기둥 접합부, 벽체
• 피복두께를 포함
조적조 기본정보 • 모든 채움벽과 허리벽 위치, 높이, 두께 • 상단부 및 수직줄눈 사춤 상태
채움벽과 허리벽의 상태 • 조사단위별 2개소 이상
강구조 부식 • 모든 조사단위에서 부재 종별로 각각 3개소 이상 조사
접합부 • 총 3개소 이상 • 용접 및 볼트
• 베이스플레이트 포함
실측이 어려운 조사대상은 결정의 근거를 반드시 보고서에 명기한다.
1) 조사 단위: 각 층을 하나의 조사 단위로 하되, 익스팬션조인트로 분리되어 있는 부분과 증축된 부분은 별개의 조사단위로 본다.
2) 현장시험에 의하지 않고 통계적 기본값 또는 설계도서의 기준강도 적용 시 현장조사 결과를 근거로 노후도 계수를 반영한다.
3) 슬래브에서 채취할 수 있으나 전체에서 차지하는 비중을 최소화한다. 지반에 인접한 부재를 피한다.

방법 2: 연도별 기본재료강도

표 1.2.3의 연도별 기본값을 사용할 수 있다. 기본값에는 경과년수에 따른 재료강도의 감소가 이미 고려되어 있으므로 이에 대해 추가적으로 고려하지 않아도 되나 재료상태에 따른 재료강도 감소계수는 현장조사에 근거하여 적용해야 한다. 강재의 연도별 기본값은 표 7.2.1(5)를 따른다.

표 1.2.3: 건설연도별 재료의 기본값
구분 1970년 이전 1971-1987년 1988-2000년 2001년 이후
공칭 강도 기대 강도 공칭 강도 기대 강도 공칭 강도 기대 강도 공칭 강도 기대 강도
콘크리트 강도 (fck, MPa) 13 15 15 18 18 21 21 25
철근의 항복강도 (fy, MPa) 240 300 240 300 2401) 3001) 300 360

1) 책임구조기술자의 판단 하에 2001년 이후와 동일한 기본값을 사용할 수 있다.

표 1.2.2 경과년수 및 재료상태에 따른 재료강도의 감소계수
구분 콘크리트 압축강도 조적조 압축강도 조적조 전단강도
경과년수 30년 이상 0.8 0.5 0.7
20년 이상 0.9 0.6 0.8
20년 미만-10년 이상 1.0 0.8 0.9
10년 미만 1.0 1.0 1.0
재료상태 양호 1.0 1.0 1.0
보통 0.9 0.8 0.85
불량 0.8 0.5 0.7

표 7.2.1 주요 구조용 강재의 설계기준강도, MPa

방법 3: 설계기준강도

기대강도는 설계도서에 명기된 설계기준강도(공칭강도)에 표 5.2.1에 따른 보정계수를 곱하여 구할 수 있다.

표 5.2.1: 설계기준강도로부터 기대강도를 구하기 위한 재료별 보정계수
재료 특성 설계기준강도 보정계수
콘크리트 압축강도 (MPa) 21 이하 1.20
21 초과 ~ 40 이하 1.10
40 초과 1.00
철근의 인장 및 항복강도 (MPa) 300 미만 1.25
300 이상 ~ 400 미만 1.20
400 이상 ~ 500 미만 1.10
500 이상 ~ 600 미만 1.05
600 이상 1.00