An Experimental Study on the Fire Resistance of Composite Truss Beam

The composite truss has been widely used for tall buildings and long-span structures in North America. As compared with other similar structures, it has merits such as reduction of construction period, low span/depth ratio, low dead weight and so on. It has the most effective trait for structures with long span of 12~18m. After collapse of WTC, the fire resistance behaviors of structures have been actively conducted under various fire conditions in several country. This study showed that the surface temperature of steel member in the composit truss beam was reached to $700^{\circ}C$ under the fire condition of a short time. Under the same condition, the temperature in concrete was within $200^{\circ}C$. The composit truss beam with 20mm bracing was collapsed by rapid deflection after about 3minutes. However, the beams with 25mm, 35mm, and 45mm bracing were not collapsed, even though those were reached to deflection standard of L/20 within 15minutes.

합성트러스 보의 내화성능에 관한 실험적 연구

합성트러스는 북미에서 고층건물 및 장지간 건축 구조물에 널리 사용되어지고 있는 구조물의 형태로 비슷한 다른 건축 구조에 비하여 빠른 시공 속도와 낮은 경간비와 자중비의 장점이 있다. 12~18m 경간 범위에서는 가장 경쟁력이 있는 구조물의 형태로 알려져 있다. WTC 붕괴 사고 이후, 화재 시 구조물의 내화거동에 관한 연구의 필요성이 부각됨에 따라 화재와 관계된 여러 분야에서의 연구가 세계적으로 활발하게 진행 중에 있다. 본 연구에서 수행된 실험에서 화염에 직접 노출된 트러스 강재 부재의 경우 짧은 가열시간에도 불구하고, $700^{\circ}C$ 이내의 온도 분포를 보이며 콘크리트 내부에 위치한 센서의 경우는 $200^{\circ}C$ 이내의 온도 분포를 보였다. 20mm 사재의 경우, 구조물의 처짐은 3분을 전후하여 빠른 처짐 분포를 보이며 파괴되었으나, 25mm, 35mm, 45mm 사재의 경우, 구조물은 파괴되지 않았으나 모두 15분 이내에 L/20의 처짐 기준에 도달하였다.