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NTIS 바로가기한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea, v.24 no.2, 2011년, pp.133 - 140
신영섭 (연세대학교 토목환경공학과) , 한동석 (연세대학교 토목환경공학과) , 염광수 ((주)GS건설 기술연구소) , 전현규 ((주)GS건설 기술연구소)
High strength concrete used for large structures is vulnerable to fire due to explosive spalling when it is heated. Recently, various research is conducted to enhance the fire-resistance of the high strength concrete by reducing the explosive spalling at the elevated temperature. In this study, a he...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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섬유혼입공법은 어떤 공법인가? | 콘크리트 기둥의 피복손실은 콘크리트와 철근의 급격한 온도상승을 유발하여 구조물 부재의 하중저항 능력을 감소시켜 구조물의 안전성에 위험을 주게 된다(권영진 등, 2005; 김흥열 등, 2010; Connolly, 1997). 이러한 고강도 콘크리트의 문제점을 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있으며, 본 논문에서 내화성능을 확보하기 위해 사용한 섬유혼입공법은 화재 시 섬유가 용융되어 콘크리트 내부에 통로를 형성함으로써 수증기압을 완화시키고, 수분이동을 용이하게 하여 콘크리트의 폭렬을 방지하는 폴리프로필렌(polypropylene) 섬유와 내부철근의 온도상승과 균열을 억제하는 강섬유를 동시에 혼입한 내화공법이다. 섬유혼입된 고내화 고강도 콘크리트 기둥 시험체를 제작한 후 내화실험을 실시하여 콘크리트 내부의 온도분포를 측정하고 폭렬발생 여부 등의 내화성능을 평가하여 적용 가능성을 검증하였으나(염광수 등, 2009a; 2009b), 해석 모델에 대한 연구는 미비한 실정이다. | |
콘크리트 기둥의 피복손실은 구조물에 어떤 영향을 끼치는가? | 그러나 수밀성이 높은 고강도 콘크리트는 화재 시 콘크리트 내부에서 발생한 수증기압과 온도응력(thermal stress)으로 인하여 콘크리트 기둥의 피복 손실을 일으키는 폭렬(explosive spalling)현상이 발생한다. 콘크리트 기둥의 피복손실은 콘크리트와 철근의 급격한 온도상승을 유발하여 구조물 부재의 하중저항 능력을 감소시켜 구조물의 안전성에 위험을 주게 된다(권영진 등, 2005; 김흥열 등, 2010; Connolly, 1997). 이러한 고강도 콘크리트의 문제점을 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있으며, 본 논문에서 내화성능을 확보하기 위해 사용한 섬유혼입공법은 화재 시 섬유가 용융되어 콘크리트 내부에 통로를 형성함으로써 수증기압을 완화시키고, 수분이동을 용이하게 하여 콘크리트의 폭렬을 방지하는 폴리프로필렌(polypropylene) 섬유와 내부철근의 온도상승과 균열을 억제하는 강섬유를 동시에 혼입한 내화공법이다. | |
섬유혼입공법은 어떻게 적용 가능성을 검증할 수 있는가? | 이러한 고강도 콘크리트의 문제점을 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있으며, 본 논문에서 내화성능을 확보하기 위해 사용한 섬유혼입공법은 화재 시 섬유가 용융되어 콘크리트 내부에 통로를 형성함으로써 수증기압을 완화시키고, 수분이동을 용이하게 하여 콘크리트의 폭렬을 방지하는 폴리프로필렌(polypropylene) 섬유와 내부철근의 온도상승과 균열을 억제하는 강섬유를 동시에 혼입한 내화공법이다. 섬유혼입된 고내화 고강도 콘크리트 기둥 시험체를 제작한 후 내화실험을 실시하여 콘크리트 내부의 온도분포를 측정하고 폭렬발생 여부 등의 내화성능을 평가하여 적용 가능성을 검증하였으나(염광수 등, 2009a; 2009b), 해석 모델에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 화재 시 섬유가 혼입된 고강도 콘크리트를 사용한 구조물의 내화거동 예측을 위하여 비열(specific heat)과 열전도도(thermal conductivity)에 대한 섬유혼입된 고강도 콘크리트의 열전달 해석에 필요한 재료모델을 구축하였다. |
권영진, 김무한, 김용로, 장재봉 (2005) 화재 피해를 입은 콘크리트의 공학적 특성에 관한 실험적 연구, 대한건축학회 논문집, 대한건축학회, 21(1), pp.107-114.
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