현장에서 재하시험 (출처 : KDS 41 10 10, 10.3 및 10.4, 10.5)

현장에서 재하시험 (출처 : KDS 41 10 10, 10.3 및 10.4, 10.5)

 

현장에서 구조물의  안전성 평가를 위해 재하시험을 수행할 때, 재하시험의 방법, 재하기준 및 허용기준에 대해 알아봄.

1. 콘크리트 구조의 재하시험

1) 재하시험 방법
- 재하할 보나 슬래브 수와 하중 배치는 강도가 의심스러운 구조부재의 위험단면에서 최대응력과 처짐이 발생하도록 결정
- 하나의 하중배열로 구조물의 적합성을 나타내는 데 필요한 효과들의 최대값을 나타내지 못한다면 2가지 종류 이상의 실험하중 배열 사용

- 재하살 실험하중은 해당 구조부분에 작용하고 있는 고정하중을 포함하여 설계하중의 85% [0.85(1.2D+1.6L)] 이상이어야 하며, 설계기준의 활하중 저감등을 적용가능함.


2) 재하기준
- 처짐, 회전각, 변형률, 미끄러짐, 균열폭 등 측정값의기준이 되는 영점 확인은 재하 직전 1시간이내에 최초 읽기, 또한 최대응답이 예상되는 위치에서 측정
- 등분포 실험하중은 부재에 등분포하중을 충분히 전달할 수 있도록 적용
- 실험하중은 4회 이상 균등하게 나누어 적용, 각 하중 단계에서 하중이 가해진 직후 응답측정
- 전체 실험하중은 최종단계의 모든 측정값을 얻은 직후 제거, 24시간 경과후 최종 잔류 측정값 확인


3) 재하실험 허용기준
- 실험할 구조물은 파괴의 징후인 균열 박리 혹은 과다한 처짐이 없어야 함.
- 측정된 최대처짐은 다음 조건 중 하나 만족
  (최대 처짐은 Lt2/20000h의 이하 --(1), 잔류최대처짐은 최대처짐/4이하---(2) )
- 측정된 최대처짐과 잔류 처짐이 (1) 이나 (2) 를 만족하 지 못할 시, 실험하중 제거후 72시간 경과시 반복실험 수행가능, 재실험한 구조물의 해당부분의 회복이 다음 만족시 수용
  (최대 잔류처짐은 최대처짐/6이하)
- 실험할 구조부재는 갑작스러운 전단파괴를 예시하는 균열(부착균열, 사인장 균열 등) 이 없어야 함.


2. 강구조 재하시험

1) 재하시험방법
- 실험하중은 책임구조기술사의 계획에 따라 점진적으로 증가, 각 하중단계마다 구조물의 손상정도의 붕괴 가능성에 대하여 정밀하게 외관조사 수행
- 실험강도는 최대재하하중에 현장에서 확인된 고정하중을 더한 값 적용
- 바닥구조 활하중에 대한 내하력은 실험강도를 1.2D+1.6L에 등치시켜 산정

2) 재하기준 및 측정
- 사용하중 수준을 초과하는 구조물의 비탄성거동이 나타나면 주기적으로 재하하여 영구변형과 비탄성 변형의 크기를 기록
- 최대실험하중이 1시간 유지되는 동안 변형은 초기값보다 10%이상 증가되지 않음을 입증
- 영구변형 크기를 결정하기 위해 실험하중은 제거한 후 24시간 동안 구조물의 변형기록
- 재하실험으로 사용성 평가시 점진적 재하를 통해 사용하중에 이르게 하고, 1시간 동안 변형을 기록한 후 하중을 제거하고 변형을 기록