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고강도 콘크리트 충전강관 기둥의 화재시 거동 특성
Fire Behavior of High-Strength Concrete-Filled Steel Tube Columns 원문보기

콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute, v.25 no.4, 2013년, pp.29 - 32  

정경수 ((재)포항산업과학연구원 강구조연구소) ,  최인락 ((재)포항산업과학연구원 강구조연구소) ,  박제영 ((재)포항산업과학연구원 강구조연구소)

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문제 정의

  • 특히 건축물이 초고층화 됨에 따라 큰 연직하중을 부담하는 기둥부재와 아웃 리거, 벨트 트러스 등 횡력저항 부재에 적용되는 고강도 강재 및 콘크리트는 화재에 의해 내력을 상실할 경우 건물의 붕괴 등 대형 재난이 발생할 수 있기 때문에 이에 대한 면밀한 검토가 필요하다. 본 고에서는 건축용 고강도 강재인 HSA800과 100 MPa급 고강도 콘크리트를 적용한 고강도 콘크리트충전 강관기둥(Concrete-Filled Steel Tube; 이하 CFT) 구조의 내화성능에 관한 실험 및 해석결과를 소개하고자 한다.

가설 설정

  • CFT 기둥의 열전달 및 열응력 해석방법은 많은 연구자들에 의해 제시된 바 있으며, 본 고에서는 유한차분법을 이용한 온도해석과 평면유지 가정과 변형률 적합조건을 이용한 열응력 해석을 수행하였다. 해석에 사용한 재료모델은 다음과 같다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
국내에서 초고층 빌딩의 시대가 열리게 된 기술의 발달은 무엇인가? 고강도 건설재료의 개발과 콘크리트 압송기술 등 건설기술의 발달에 힘입어 국내에서도 초고층 빌딩의 시대가 열리게 되었다. 최근에는 서울뿐만 아니라 수도권과 부산에서도 초고층 빌딩이 지속적으로 건설되고 있다.
고강도 강재 및 고강도 콘크리트를 적용한 CFT 기둥의 재하 내화실험 결과 충전한 콘크리트의 폭렬과 초기 편심으로 인해 축력을 저항하는 내화성능 시간이 동일한 축력비의 일반강도 콘크리트를 적용한 CFT 기둥에 비해 감소하는 것으로 나타났는데 이에 따라 어떻게 해야하는가? 고강도 강재 및 고강도 콘크리트를 적용한 CFT 기둥의 재하 내화실험 결과 충전한 콘크리트의 폭렬과 초기 편심으로 인해 축력을 저항하는 내화성능 시간이 동일한 축력비의 일반강도 콘크리트를 적용한 CFT 기둥에 비해 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 고강도 콘크리트를 적용한 CFT 기둥의 내화성능은 충전한 콘크리트의 열적 특성을 고려해서 평가가 이루어져야 하며, 이에 대한 별도의 설계식 제시가 필요하다. 본 실험결과는 내화실험 장비의 한계(길이 5.
건축물에서 재난에 대한 면밀한 검토가 필요한 이유는 무엇인가? 그러나 2010년 발생한 부산 초고층 오피스텔 화재사건과 같이 초고층 빌딩의 재해 및 재난 발생에 대한 우려 또한 높아지고 있다. 특히 건축물이 초고층화 됨에 따라 큰 연직하중을 부담하는 기둥부재와 아웃 리거, 벨트 트러스 등 횡력저항 부재에 적용되는 고강도 강재 및 콘크리트는 화재에 의해 내력을 상실할 경우 건물의 붕괴 등 대형 재난이 발생할 수 있기 때문에 이에 대한 면밀한 검토가 필요하다. 본 고에서는 건축용 고강도 강재인 HSA800과 100 MPa급 고강도 콘크리트를 적용한 고강도 콘크리트충전 강관기둥(Concrete-Filled Steel Tube; 이하 CFT) 구조의 내화성능에 관한 실험 및 해석결과를 소개하고자 한다.
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