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초고층 건축물 사례조사

Case studyIB TOWER : ILHAM BARU TOWERCONTENTS1.INTRODUCTION1) 건축물 선정 이유2.MAIN SUBJECT1) 건축물 사전 조사1-1 건축물의 개요1-2 건설 현장 환경①공사현장 주변의 교통상황②공사소음 및 공사시간의 제한③잦은강우 및 서중환경④현장의 콘크리트 품질관리2) 건축물의 공법 및 적용2-1 초고층 콘크리트 기술①메가칼럼 온도균열 저감 기술②슬랜팅 컬럼 시공기술2-2 시공 공법①시공변위제어기술 BMC(Building Movement Control)②스킵 플로어링(Skip Flooring) 공법3) 건축물 시공과정에서의 어려웠던점3. CONCLUSION1) 느낀점2) 참고문헌1.INTRODUCTION1) 건축물의 선정 이유이번 CASE STUDY 건축물을 IB TOWER를 선정한 이유는 건축물을 선정을 할때 3가지 기준을 잡았는데, 첫 번째로는 이번학기 건축시공(1) 수업시간에 배웠던 4th Period의 초고층 건축물일 것, 두 번째로는 한국기업이 공사에 참여를 하거나 시공을 한 건축물축물일 것 ,세 번째로는 기존과 다른 새로운 패러다임의 건축물일것 이렇게 3가지의 기준에서 건축물을 찾아보았습니다. 그러다보니 말레이시아에서 3번째로 높은 초고층건출물이면서 높이는 273m이고 IBTOWER의 시공은 한국기업인 대우건설에서 시공을 하였고 건물을 지탱하는 내부기둥을 외곽에 경사 48도의 슬랜팅 컬럼으로 설치를 하는 도전적이고 새로운 형태의 건축물인 IB TOWER를 선정하게 되었습니다. 또 다른이유는 2016에 제가 말레이시아에 갔을 때 실제로 봤었던 건축물이기도 하지만 그 당시에는 건축물을 그냥 무심하게 관광지로만 생각하며 외형이 일반적인 건물과 다르게 독특한 모양의 높은 건물이라고만 생각을 하고 무관심하게 넘어 갔지만 이번 기회를 삼아 건축물에 대해 자세하게 알아보기 위하여 IB TOWER를 선정하였습니다.2.MAIN SUBJECT1) 건축물의 사전조사1-1 IB Tower 건물의 개요현장명 : IB(ILHAM BARU)TOWER대지위치 : Lot252,Seksyen63,JalanBinjai,KualaLumpur건물의 용도 : 지상1~5층 로비와 갤러리지상7~35층 오피스지상36~40층 외부 조경시설과 수영장 레스토랑이 있는 주민 공동시설지상41~53층 아파트지상55~58층은 펜트하우스공사규모 : 지하4층,지상62층(Ground,MechanicalFloor포함)부지면적 : 8,156m2(2,467평)건축연면적 : 147,844m2(44,723평)건물높이 : 274m주요부재의 설계기준 강도 : 수직부재:40,50,60MPa수평부재:30,35MPa공사기간 : 2012. 02.~2015.07.총공사비 : 약 1억8500만달러 (한화 약2100억원)설계자 : 노먼 포스터시공회사 : ㈜대우건설1-2 건설 현장 환경① 공사현장 주변의 교통상황공사현장은 말레이시아의 수도인 쿠알라룸푸르에 위치하고 있으며 쿠알라룸푸르는 대중교통이 효율적이로 설치되지 못해 출퇴근시간대 러쉬아워가 심각합니다. 또 말레이시아의 국교인 무슬림의 라마단 종료 축제인 하리라야 기간인 7~8월에는 도심으로의 교통이 통제되어 건설원자재 및 콘크리트 등의 반입이 금지 됩니다. 공사현장에서 레미콘 공장 밀집지역으로의 평균거리 8km~10Km를 움직이는데 러쉬아워 시간과 겹치면 1시간 30분 내외가 소요되고 그 외에는 절반정도의 45분 정도가 소요됩니다.②공사소음 및 공사시간의 제한공사현장이 위치한 쿠알라룸푸프시내에서는 공사기간이 오전7시에서 저녁7시 까지 제한되어 있습니다. 공사소음 민원이 제기되면 최소 한화 200만원의 벌금을 지불해야 하며, 과태료를 3번이상 받게되면 관청이 정하는 기간동안 공사를 중지 하여야합니다. 따라서 현장공정 관리에 대한 현실적인 계획 및 실행이 중요하게 요구되는 현장입니다.③잦은강우 및 서중환경말레이시아는 열대우림성 기후로 연중강수량이 2300mm정도이며 10월에서 2월사이에 우기로서 골조공사에 차질을 미치는 환경입니다. 또한 연간 평균기온이 28℃이며 5월에서 9월사이는 극서중의 날씨로 한낮에는 40℃가까운 온도를 나타냅니다. 그로 인한 콘크리트의 슬럼프저하가 발생하므로 압송 및 시공에 문제가 없도록 품질관리를 잘하여야합니다.④현장의 콘크리트 품질관리말레이시아 IB TOWER 현장의 시방서에서는 현장반입 콘크리트 온도기준을 대부분32℃이하로 제한하고 있기 때문에 배쳐플렌트를 생산할 때 적어도 29℃ 이하의 온도를 만족하도록 프리쿨링설비, 시멘트 온도관리, 튜브 아이스 등의 적용계획을 미리 수립하여야 합니다. 또한 말레이시아의 레미콘 공장의 70%가 건식레미콘 위주로 생산되며 40Mpa 이상의 고강도 콘크리트를 생산하는데 어려움이 많은 상황이입니다. 고강도 콘크리트 제조 및 품질관리 기술을 현지 레미콘회사를 대상으로 기술지도와 품질관리 방안등의 교육을 실시하여 콘크리트를 관리하였습니다.2) 건축물의 공법2-1 초고층 콘크리트 기술①메가칼럼 온도균열 저감 기술현장의 메가칼럼을 수화열을 저감하지 않은 일반 콘크리트로 타설하게되면 중심부의 최고온도가 95℃ 이상 상승하기 때문에 콘크리트의 수평균열이 발생될 위험이 크며, 또한 온도가 하강하는 과정에서 내외부 온도차로 인해 콘크리트 표면에 수직균열이 발생할 위험도 커지게 됩니다. 이러한 위험성을 바로잡기 위해 대우건설에서 개발한 특수 배합설계된 친환경 저발열 고강도 콘크리트를 적용함과 동시에 기존의 2회 코어수직분할 방법으로 타설하던 방식을 1회 동시타설로 변경하고 중심부 최고온도를 80℃~83℃ 이내로 제어하였으며 특수 제작된 버블시트 단열양생 시스템을 적용하여 메가칼럼의 내외부 온도차를 20℃~25℃ 이내로 제어하므로 균열을 줄일수 있었습니다.②슬랜팅 컬럼 시공기술IB TOWER에는 건물의 외벽에 수평단면이 2.5m~1.8m, 길이 54.5m 경사 48도의 슬랜팅컬럼 4기가 최상층까지 지그재그로 연결되어 건물의 하중을 메가컬럼과 슬랜팅컬럼이 지지하는 구조로 설계되어 있습니다.48도의 급경사로 인하여 철근/거푸집 시공 및 콘크리트 타설의 품질관리가 매우 어려운 구조부재입니다. 또한 과밀 배근으로 인하여 진동다짐이 불가능하여 굵은골재 10mm의 자가충전 콘크리트를 이용하여 무다짐 충전 공법을 적용하여 슬랜팅 컬럼 시공을 하였습니다.2-2 시공 공법①시공변위제어기술 BMC(Building Movement Control)시공변위제어기술은 초고층건물 시공 중 크리프, 건초수축, 탄성변형, 누적된 축소량 등으로 인하여 발생하는 높이와 기울기 침하 등의 변위를 사전에 예측하고 이를 방지하고 제어하는 기술로써 IB TOWER의 시공사의 대우건설이 독자개발한 기술입니다. 4가지 단계 (재료시험, 변형량 예측, 시공 제어 ,현장 모니터링 단계)로 이루어져 있으며 재료시험 단계에서 공사현장의 콘크리트 압축강도, 크리프, 건조수축, 탄성계수 등을 알기위해 재료 시험을 실행하고 그 값을을 바탕으로 변위 예측 프로그램인 ASAP를 이용하여 시공후 건축물이 얼마나 변할지를 예측합니다. 그다음 3차원 디지털 레이저 스캐너를 이용하여 현장을 모니터링합니다. 또 IB TOWER공사에서 시공변위제어기술을 이용하여 완공후 건물이 100mm이상 기울것이라는 것을 확인하여 보정시공을 하여 기울어짐을 보정 시공하였습니다.②스킵 플로어링(Skip Flooring) 공법(스킵플로어링 공법을 이용하여 41층바닥을 먼저 시공한 후 38~40층과 41~43층의 공사를 동시에 진행하고 있는 장면이며 노무자들이 38층에서 바닥 공사를 진행 하고 있는 사진 )스킵 플로어링(Skip Flooring)공법은 기존에 사용되고 이던 각기 다른 층에서 아래에서 윗층으로 차례대로 쌓아 올리는 업-업(Up-Up) 공법과 기준층에서 아래층과 윗층을 동시에 작업하는 탑-다운(Top-Down) 공법을 접목하여 건축물의 하층부와 상층부의 공사를 동시에 진행할수 있는 공법입니다. IB TOWER에서는 주변에 거주하고있는 입주민들과 시민들의 민원에 의해서 37층의 시공단계에서 작업이 중지되었습니다. 이로인해 37층에서 40층을 시공할 때 스킵플로어링 방식을 사용하였습니다. 주변의 소음이나 민원으로 인해 공사기간이 많이 지연되는 문제를 해결하기 위해서 4개 층의 시공을 건너뛰고 상부, 하부에서 동시작업을 펼쳤습니다 스킵플로어링 공법으로 인하여 인근건물들 보다 고도가 높아졌기 때문에 소음이나 민원으로부터 자유롭게 공사를 진행 하므로 공기를 단축할수 있었습니다.3.건축물 시공과정에서의 어려웠던점Ib타워의 설계를 맡은 노먼 포스터의 디자인은 하이테크 기술이 들어가 건축학적으로 구현해내는데 많은 어려움이 있었습니다. 48도로 기울어져 있는 기둥인 전이보 덕분에 철근시공과 콘크리트 타설 등 품질 관리가 많이 어려웠고 이보다도 더 큰 위기는 시공도, 설계의 문제도 아닌 주민민원이였습니다. 말레이시아 공사현장의 특정상 도심지 한가운데 짓다보니 주변에 거주하고 있는 입주민들의 민원과 공사 소음 관련 항의 때문에 공사중단 요구가 끊이질 않았던 것입니다. 위에 설명했듯이 말레이시아는 소음에 대해 굉장히 엄격한 규제를 가하고 있기 때문에 건축물이 37층 까지 올라간 시점에 이미 발주처와의 약속기간을 3개월가량 지연된 상태였습니다. 준공이 하루 늦어질때마다 5천만원의 지체 보상금을 보장해주어야하고 석달이면 45억원으로 총 공사비가 2100억원인 공사에서 적지 않은 비용이고 또 발주처와의 신뢰도에도 문제가 갈수 있기 때문에 무조건적으로 공사기간을 줄여야 했습니다. 이러한 문제점들을 위에 설명한 초고층 콘크리트 기술, 스킵플로어링 공법등으로 해결하였습니다.

공학/기술| 2021.04.11| 9페이지| 2,000원| 조회(346)

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