GS건설 아파트 지하주차장 붕괴 사고(전단보강근)
최근 검단신도시 아파트 건설현장 주차장 붕괴사건에 대해 다뤄보려고 합니다. GS건설이 시공 중이었던 아파트 주차장 공사에서 전단보강근 누락, 콘크리트 품질 문제에 대해 설명드리겠습니다. 해당 이슈는 뉴스에서 확인된 내용을 토대로 정리했습니다. 일반인이 이해하기 쉽게 상세히 풀어서 정리해 봤습니다. 참고하여 봐주시면 감사하겠습니다.
안타깝게도 부실공사로 인한 전면 재시공 사례는 광주 화정 아이파크 외벽붕괴 사고 이후 두 번째 사례가 되었습니다. 사건 개요, 원인, 조사결과, 전단보강근에 대해 정리해 봤습니다.
목차
1. 사건 개요
뉴스에서 확인된 내용을 기준으로 정리하였습니다.
1) 개요
23년 4월 29일 GS건설이 시공한 인천 검단신도시 AA13-2블록 아파트 건설현장에서 지하주차장 1~2층 상부 구조물이 붕괴되었다. 면적으로 환산해 보면, 지하층 구조물 총 970m 2가 파손되었다.
2) 사고원인
지하주차장 위 정원용 토사를 설계 높이보다 두 배 넘게 쌓았고, 이를 견디지 못한 지하주차장 두개층이 붕괴되었다. 파괴된 슬래브의 붕괴는 슬래브 펀칭전단파괴(2방향 전단파괴)로 판단된다.
즉, 원인을 정리하면
- 상부 하중 초과 : 지하 주차장 위 토사 높이 계획 1.1m 와 달리, 2.1m를 쌓았다
- 콘크리트 품질 저하 : 콘크리트 설계기준강도 24MPa 보다 30% 낮은 17MPa로 측정되었다
- 철근 누락 : 전단보강근 누락으로 슬래브 펀칭전단파괴로 이어졌다
3) 사고조사 결과
설계 및 시공 과정에서 전단보강 철근 누락 및 콘크리트 품질 저하가 발견되었다. 설계에서 1차적으로 전단보강근 누락했고, 시공에서 추가로 전단보강근을 누락하여 시공하였다.
조사 결과에 따르면 지하주차장 32개 기둥 중 15개 기둥에서 전단보강근이 누락되었고, 시공 과정에서 4곳을 추가로 누락하였다. 콘크리트 강도는 설계기준강도의 70% 수준으로 측정되었다.
2. 이슈사항(전단보강근, 콘크리트 강도)
콘크리트 강도 부족, 전단보강근 누락이라고 하는데, 일반인의 이해를 돕기 위해 상세히 정리해 봤습니다. 아파트 구조물에 들어가는 콘크리트 강도와 기둥의 전단보강근이 무엇이며, 왜 중요한지를 알아봅니다.
GS건설 영업정지 명령, 건설사 영업정지 받으면 어떻게 될까?
1) 무량판 구조
아파트 지하주차장은 무량판 구조로 계획했습니다. 무량판 구조란, 플랫 슬래브 plat slab라고도 하는데 상부 슬래브의 하중을 기둥으로 바로 전달되는 구조를 말합니다.
일반적으로 바닥 구조는 슬래브, 보로 구성하는 라멘 구조를 적용합니다.(아래 왼쪽 그림) 하중 전달 방식은 슬래브 → 보 → 기둥으로 전달하는 식이죠. 이에 반해, 무량판 구조는 슬래브와 기둥 사이에 구조적 역할을 해주는 보를 없애고 슬래브와 기둥으로만 이뤄진 구조형식을 말합니다.(아래 오른쪽 그림)
무량판 구조 장점은 구조 시스템이 간단하여 공사비 절감, 낮은 층고로 실내공간 이용률 증가, 슬래브 두께 증가로 차음 성능 향상, 공사기간 감소 등이 있습니다.
단점은 기둥과 맞닿는 슬래브 전단파괴에 다소 취약하다는 것입니다. 하지만 지판을 추가하거나 전단보강철근으로 전단파괴에 대한 저항을 키울 수 있습니다.
2) 콘크리트 강도
설계 시 콘크리트 강도가 최소 얼마 이상이 되어야 한다는 목표치가 있습니다. 그 목표 강도를 넘어야 한다는 뜻이죠. 콘크리트 강도가 중요한 이유는 구조물은 콘크리트와 철근이 함께 저항하기 때문입니다. 즉, 콘크리트 강도만 좋아서도 안되고, 철근 강도도 같이 적절히 좋아야 합니다.
그런데, 왜 자꾸 뉴스에서 콘크리트 강도만 문제 된다고 할까요? 공장 제작품이 아닌 현장 제작품이기 때문입니다. 철근은 공장에서 대량 생산되어 완제품이기 때문에 품질로 장난치기 어렵습니다. 하지만 콘크리트는 공장에서 콘크리트를 구성하는 재료들을 레미콘이라는 차량에 넣어와서 현장에서 비벼서 타설을 하죠. 이때 그 수많은 레미콘 차량의 콘크리트들의 실험을 하기 어렵습니다.
이런 이유로 콘크리트의 품질 저하로 이어질 여지가 생기는 거죠. 그래서 종종 콘크리트 강도 이슈가 나오고 있는 것이라 생각됩니다.
3) 전단보강근
전단보강철근은 기둥, 보, 슬래브 모두 들어가는 철근이고 보통은 전단철근이라고도 부릅니다. 이번에 문제가 되는 전단철근은 슬래브와 기둥이 맞닿아 있는 부분의 전단철근입니다. 참고로, 기둥의 전단철근은 압축부재의 횡철근, 수평철근, 띠철근, 나선철근이고, 슬래브 전단보강근, 전단보강철근, 보는 스터럽 철근이라고 합니다.
GS건설 영업정지 10개월 명령, 영업정지 받은 이후는?
① 전단보강철근이란
슬래브에 들어간 주철근은 휨에 저항하는 철근입니다. 전단보강철근은 슬래브 전단파괴에 저항하기 위한 철근입니다. 전단파괴는 급격히 발생하는 취성적 특성이 있기 때문에, 전단보강철근을 반드시 검토해야하는 부분입니다.
② 전단보강근 중요성
전단보강파괴의 특성인 취성적 파괴 때문에 매우 중요합니다. 즉, 파괴 전 전조증상을 거의 보이지 않는 특성이 있는겁니다. GS건설 지하주차장 붕괴 사례도 급격히 붕괴되어 버리는 취성파괴 메커니즘을 보였습니다. 그래서 전단 위험단면에 전단보강근을 설치를 반드시 검토하여야 합니다.
③ 전단보강철근 규정
전단보강철근은 슬래브, 보, 기둥 모두 해당되는 철근입니다. 문제된 슬래브 전단보강근에 대해서만 적어봅니다.
구조 역할을 하는 슬래브의 전단위험단면에 검토가 필요합니다. 특히 무량판의 경우 슬래브의 두께가 얇기 때문에 전단 위험단면에 대한 검토가 필수입니다. 전단 검토는 1방향, 2방향 전단을 모두 검토해야 하는데, 무량판의 경우 2방향인 펀칭전단파괴에 취약하니 반드시 검토가 필요합니다.
④ 전단보강철근 누락 시 문제점
전단보강철근이 없는 부재는 어떻게 될까요? 콘크리트 전단강도 이상의 하중이 발생하면, 급격한 파괴, 붕괴로 이어집니다. 전단보강철근이 있다면, 부재가 파괴되더라도 서서히 전조증상을 보이며 파괴를 늦춰주는 걸 돕습니다.
3. 보강 방법
전면 철거를 한다고 했지만, 현시점에서 보강할 수 있는 방법에 대해 적어보겠습니다. 전면 철거하지 않고 보강할 수 있는 방법이 있을 수 있겠지만, 언론 및 입주민들을 고려했을 때 좋은 방안은 아닐듯합니다. 간략히만 적어봅니다.
보강방안
슬래브 펀칭전단 보강으로는 슬래브 위험전단면을 콘크리트 및 전단철근으로 보강하는 방법이 있습니다.
4. GS건설 영업정지 철근누락
GS건설 주차장 붕괴, 전단보강근 철근누락으로 부실공사로 규정되어 영업정지 10개월을 받았습니다. 건설사에서 영업정지 되면 어떤 일이 있을지, 관련 법은 무엇인지, 과거 사례(현대산업개발 등)에 대해 정리해봤습니다.
GS건설 영업정지 명령, 건설사 영업정지 받으면 어떻게 될까?
끝으로 이런 구조물 붕괴 사고에 대해 정말 안타깝게 생각합니다. 다행인 것은 인명피해가 없었다는 것입니다만.. 입주민 피해가 크다는 것은 매우 안타깝습니다. 아무튼 더 나은 건설로 가기 위한 과정이라고 위로해봅니다.
| 아이패드 구매 가이드 (아이패드 10세대, 미니, 에어, 프로 비교 분석) (1) | 2025.02.02 |
|---|---|
| 기사, 산업기사 자격증 응시자격 (0) | 2023.05.08 |
| 무게중심 공식, 단면2차모멘트 구하는 공식 (0) | 2023.05.06 |
| 도형 공식(면적, 둘레, 넓이, 부피, 중심각) (0) | 2023.05.05 |
| 국제기술사 취득 방법, 자격요건, 신청방법 (2) | 2023.05.02 |
댓글