Abstract
This Paper describes a numerical method to evaluate the flexural strength of reinforced concrete members exposed to fire. An analytical method is developed for the moment-curvature relationship for the cross section which is subjected to high temperature. The method performs heat-transfer analysis for the cross sections and subsequently performs numerical analysis using the stress-strain relationships of concrete and reinforcing steel in various heat conditions. The results of the numerical studies are ; 1) the residual flexural strength exposing at high temperature is affected by the heating time, the depth of concrete cover and reinforcement ratio, 2) the residual flexural strength after exposed at high temperature is recovered of its original strength at minimum ratio of reinforcement, while members having half of maximum ratio and maximum ratio of reinforcement do not recover its original strength, 3) furthermore, the concrete may reach its maximum capacity before reinforcement yields in reinforced concrete members having maximum ratio of reinforcement.
본 연구는 화재에 노출된 철근콘크리트 부재의 휭 강도를 평가하기 위한 해석적 연구로서, 고온을 받는 단면에 대한 모멘트-곡률 관계를 구하는 것이다. 해석적 방법으로는 부재 단면에 대한 열전도 해석을 수행한 후 여러 가지 가열 조건에 대한 콘크리트와 철근의 응력-변형률 관계를 이용하여 모멘트-곡률 관계의 해석을 수행한다. 본 연구의 해석 결과는 다음과 같다. (1) 고온에 대한 철근콘크리트 부재의 잔존 휭 강도는 가열시간, 콘크리트 피복두께, 인장철근비의 영향을 받는다. (2) 고온을 받은 후의 잔존 휭 강도는 최소 철근비일 때는 상온시의 강도를 회복하지만, 최대 철근비의 50%일 때와 최대 철근비 일 때는 회복하지 않는 경향을 나타낸다. (3) 최대 철근비를 가진 철근콘크리트 부재는 가열 후 냉각상태에 대하여 철근이 항복하기 전에 콘크리트가 한계상태에 도달하는 경향을 나타낸다.
