화재를 받은 철근콘크리트 보의 잔존내력 해석 연구

소개글

1. 서 론

1.1 연구의 배경 및 목적

최근 10년 여간 발생한 화재건수는 30만여 건으로 매년 10%이상씩 증가하고 있으며, 최근의 화재발생은 인명및 재산피해는 물론 막대한 경제적 손실을 초래하고 있다. 특히 각종 건축 구조물의 고층화, 다양화, 대형화되어가는 추세에 따라 화재 발생요인은 날로 증대하고 있으며, 화재를 입은 건축물이 발생했을 경우, 그 피해를 최소화하기 위한 노력의 일환으로 무조건적인 철거보다는화재 발생 후 구조물의 재사용여부 또는 보수 및 보강에대한 판단을 위해 신뢰성 있는 연구가 촉구되고 있다.한편, 철근콘크리트 구조는 사용성과 내구성이 우수한것으로 평가되어져 왔다. 또한 콘크리트는 다른 구조재료에 비해서 열전도율, 열확산계수가 현저히 낮고, 고온에서 완전 붕괴에 도달하기까지의 에너지 소산능력이 우수하기 때문에 화재에 대해 뛰어난 내화 성능을 가지고 있다. 하지만 구조물 주요 부재에 쓰이는 콘크리트는 화재에 대한 손상 정도에 따라 내구성에 큰 영향을 주기 때문에, 이를 평가하는 것은 화재 후 구조물의 재사용 여부와 보수 및 보강 방법을 검토하는데 중요한 자료가 된다.기존의 연구는 단위 구조부재의 내화성능에 관한 실험적 연구가 주를 이루고 있으며, 특히 휨 부재에 대해서는재료 열역학적 측면에서의 열전도 해석과 고온에서의 재료역학적 특성변화 측면에 초점을 두고 유한요소프로그램을이용한 해석적 연구가 진행되어 왔다. 그러나 실험 규모와경제성에 한계가 있으며, 기존의 화재에 관한 부재 내력평가는 주로 고온에서의 부재 구성 재료모델을 바탕으로 한사전 비재하..

목차

1. 서 론
2. 기존 문헌 고찰
3. 고온의 철근 콘크리트 재료 특성 변화
4. 화재를 받은 철근콘크리트 보의 열전도 해석
5. 화재를 받은 RC 보의 FEA를 통한 잔존내력 평가
6. 결과 및 분석
7. 결 론

본문내용

1. 서 론
1.1 연구의 배경 및 목적1)
최근 10년 여간 발생한 화재건수는 30만여 건으로 매
년 10%이상씩 증가하고 있으며, 최근의 화재발생은 인명
및 재산피해는 물론 막대한 경제적 손실을 초래하고 있
다.1) 특히 각종 건축 구조물의 고층화, 다양화, 대형화되
어가는 추세에 따라 화재 발생요인은 날로 증대하고 있
으며, 화재를 입은 건축물이 발생했을 경우, 그 피해를 최
소화하기 위한 노력의 일환으로 무조건적인 철거보다는
화재 발생 후 구조물의 재사용여부 또는 보수 및 보강에
대한 판단을 위해 신뢰성 있는 연구가 촉구되고 있다.
한편, 철근콘크리트 구조는 사용성과 내구성이 우수한
것으로 평가되어져 왔다. 또한 콘크리트는 다른 구조재료
에 비해서 열전도율, 열확산계수가 현저히 낮고, 고온에
서 완전 붕괴에 도달하기까지의 에너지 소산능력이 우수
하기 때문에 화재에 대해 뛰어난 내화 성능을 가지고 있
다. 하지만 구조물 주요 부재에 쓰이는 콘크리트는 화재
에 대한 손상 정도에 따라 내구성에 큰 영향을 주기 때
* 건축공학과
문에, 이를 평가하는 것은 화재 후 구조물의 재사용 여부
와 보수 및 보강 방법을 검토하는데 중요한 자료가 된다.
기존의 연구는 단위 구조부재의 내화성능에 관한 실험
적 연구가 주를 이루고 있으며, 특히 휨 부재에 대해서는
재료 열역학적 측면에서의 열전도 해석과 고온에서의 재료
역학적 특성변화 측면에 초점을 두고 유한요소프로그램을
이용한 해석적 연구가 진행되어 왔다. 그러나 실험 규모와
경제성에 한계가 있으며, 기존의 화재에 관한 부재 내력평
가는 주로 고온에서의 부재 구성 재료모델을 바탕으로 한
사전 비재하․가열 조건의 화재시의 구조부재 평가에 초점
을 두고 있다. 하지만 화재진압 후 상온으로 회복된 부재
에 대한 잔존내력평가에 관한 연구와 이를 위한 화재 후
재료모델에 관한 연구는 거의 부족한 상태이다.
따라서 본 연구에서는 화재 피해를 입은 철근콘크리트
보를 대상으로 화재 시와 화재 후 상온으로 냉각된 상태
로 구분하여 기존의 실험적 연구와 일반화된 재료모델
분석을 바탕으로 각각의 경우에 대한 재료모델을 제안하
고, 이를 통하여 보의 구조적 거동(하중-처짐)을 해석적
으로 예측함으로서 잔존내력을 평가하고자 한다

참고 자료

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のモデル化”, 日本建築學會大會學術講演槪集, 1995, pp.71～72
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