• 대한토목학회논문집
• /
• 제32권4A호
• /
• pp.245-253
• /
• 2012

본 연구에서는 장대터널이나 지하차도 등에 시공되는 횡류식 환기시스템을 구성하는 내화패널이 부착된 프리캐스트 풍도슬래브의 구조성능을 평가하기 위해서 실물모형 구조실험을 수행하였다. 또한, 내화패널의 휨강도와 Pull-off test를 통하여 내화패널과 슬래브의 부착성능 등의 기초성능을 우선적으로 확인하였다. 실물모형시험은 내화패널과 프리캐스트 PSC 슬래브의 정적 휨성능과 차량의 통행 시 발생하는 표면압력 이상의 하중에 대한 동적피로부착성능을 평가하였다. 동적피로하중 시험에서 내화패널과 PSC 슬래브 사이의 탈락이나 손상은 발생하지 않았으며, 정적재하시험에서도 매우 안정적인 거동을 보였으며, 하부에 부착된 내화패널의 탈락은 발생하지 않았다. 따라서 시공 중이나 시공 후 외부하중에 의해 내화패널의 탈락은 발생하지 않을 것으로 판단된다.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.61-68
• /
• 2023

A two-hour fire-resistance PC hollow slab for residential use was developed to secure structural and fire-resistance performance and to be applied to the general building and apartment housing markets. Compared to the existing hollow slab, in order to secure the same or better structural performance and economic feasibility by reducing the quantity, it was attempted to secure the fire resistance performance by reducing the concrete filling rate in the cross section and adjusting the thickness of the upper and lower flanges by optimizing the hollow shape in the cross section of the slab. For structural performance evaluation, experiments were performed on PC hollow slabs by varying the member thickness and the presence or absence of overlaid concrete, and all of the experimental results showed that the design strength was sufficiently exhibited and that stability during construction was possible. The developed synthetic PC hollow slab has secured fire resistance and residential performance so that it can be applied to all buildings, and it is intended to be immediately applied to the field.

• Computers and Concrete
• /
• 제31권6호
• /
• pp.469-484
• /
• 2023

The response mechanism of simply supported two-way reinforced concrete (RC) slabs under fire was numerically studied from the view of stress redistribution using the finite element software ABAQUS. Results show that: (1) Simply supported two-way RC slabs undergo intense stress redistribution, and their responses show four stages, namely elastic, elastic-plastic, plastic and tensile membrane stages. There is no cracking in the fire area of the slabs until the tensile membrane stage. (2) The inverted arch effect and tensile membrane effect improve the fire resistance of the two-way slabs. When the deflection is L/20, the slab is in an inverted arch effect state, and the slab still has a good deflection reserve. The deformation rate of the slab in the tensile membrane stage is smaller than that in the elastic-plastic and plastic stages. (3) Fire resistance of square slabs is better than that of rectangular slabs. Besides, increasing the reinforcement ratio or slab thickness improves the fire resistance of the slabs. However, an increase of cover thickness has little effect on the fire resistance of two-way slabs. (4) Compared with one-way slabs, the time for two-way slabs to enter the plastic and tensile cracking stage is postponed, and the deformation rate in the plastic and tensile cracking stage is also slowed down. (5) The simply supported two-way RC slabs can satisfy with the requirements of a class I fire resistance rating of 90 min without additional fire protection.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
• /
• pp.327-329
• /
• 2012

The validity of the numerical model used in the program is established by comparing the prediction from the computer program with results from full-scale fire resistance tests. Details of fire resistance experiments carried out on reinforced concrete slab, together with results, are presented. The results obtained from experimental test indicated in that the proposed numerical model and the implemented codes are accurate and reliable.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제26권5호
• /
• pp.643-650
• /
• 2014

일반적으로, 철근콘크리트 슬래브는 재료의 열적특성에 의해 높은 수준의 화재 저항 성능을 보유하고 있다. 그러나, 중공슬래브의 경우 일반 철근콘크리트 슬래브와는 다른 온도분포 및 화재 저항 성능을 보유하고 있을 것으로 예상된다. 중공슬래브는 콘크리트의 축열 효과를 발생시키는 공기층을 만들어내는 중공을 보유하고 있기 때문이다. 이에 연구에서는 중공슬래브의 화재 저항 성능을 평가하는 방법을 Wickstorm이 제안한 방법을 사용하여 제안하였다. 이 연구에서는 본 연구의 연구자가 제안한 도넛형 중공을 보유한 중공슬래브의 화재저항성능에 대한 단순화된 평가 방안을 제시하였다. 또한, 제안된 방법은 중공슬래브에 대한 화재실험을 통해 검증하였다. 이 연구의 결과를 통해 제안된 방법은 화재 발생 이후 중공슬래브의 잔존강도 추정이 가능함을 확인하였으며, 슬래브에 분포되는 온도의 특성을 정확하게 파악할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제19권2호
• /
• pp.262-269
• /
• 2023

연구목적: 터널에서 발생되는 화재로 인하여 구조물의 피해를 보호하기 위해 적용되는 PSC 슬래브에 부착된 내화패널의 성능을 평가할 목적으로 내화실험을 수행하였다. 연구방법: 내화실험은 RWS 화재 이력곡선 화재시간-온도곡선을 적용하였으며, 한국건설기술연구원(KICT)의 가열로를 이용하여 내화 성능을 평가하였다. 연구결과:국제터널학회(2004)에서 제시하는 기준으로 내화성능 실험을 실시한 결과, 내화패널과 콘크리트의 접촉면에서의 최대온도는 콘크리트에 손상을 주는 한계온도(380℃) 이하였으며, 접촉면과 25mm 이격된 지점에서의 최대온도는 철근에 손상을 주는 한계온도(250℃) 이하로 측정되었다. 실험결과로부터, 내화패널이 30mm두께로 부착된 PSC 슬래브 시험체는 내화성능을 가진 것으로 평가되었다. 결론: 터널이나 지하차도에서의 화재발생시 내화패널을 부착하는 보강방법은 화재로부터 구조물을 보호할 수 있으며 향후, 내화패널이 부착된 슬래브의 정적 성능시험을 수행하고, Pull-off test와 피로실험을 실시하여 내화패널의 부착성능을 확인하는 것이 필요하다.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.69-75
• /
• 2017

In fire design for floors, the three criteria of stability, integrity and insulation are required for the specified fire resistance duration. Among these, stability is not easy to confirm. For solid prestressed concrete slabs of uniform thickness, Eurocode 2 provides tabulated data and specifies an axis distance to the centroid of strands to achieve particular fire resistance ratings, but it is not clear if this data can be used for a wide range of different prestressed slab profiles. In order to verify the current code-fire ratings for precast prestressed slabs, both simple and advanced calculation methods are investigated. This paper examines the use of calculation methods, accounting for the real behaviour of unprotected simply supported prestressed concrete slabs exposed to the standard ISO 834 fire. The calculated fire resistance of each prestressed concrete slab is compared with tabulated data in Eurocode part 1.2, with detailed discussion.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2023

최근 건설현장은 인건비 상승, 중대재해처벌법 등으로 인한 건설 현장 여건의 변화로 탈현장 여건으로 프리캐스트 부재 생산에 대한 관심이 증대되고 있다. 특히, 프리캐스트 프리스트레스트 중공슬래브는 단면 내 중공형상을 두어, 중량감소 및 강연선을 통한 처짐 제어 등으로 구조성능은 확보하고 있으나, 현재 내화 성능 개선에 대한 미비한 연구 뿐만 아니라, 기업들의 근거 없는 당연내화구조 기준을 적용함에 내화성능 확보에 대한 시급성이 대두되고 있다. 이 연구에서는 기존 중공 슬래브와 비교하여 동등이상 구조성능, 경제성을 갖기 위하여 슬래브단면 내 중공 형상 최적화를 통해 단면 내 콘크리트 충진률 감소 및 상하부 플랜지 형상 개선으로 내화단면을 개발하였다. 이를 적용한 PC 중공 슬래브에 대하여 단면두께를 변수로 하여 2시간 내화시험을 진행하여, 실험결과 내화 성능(하중지지력, 차열성, 차염성)을 확보 하였다. 실험 결과 기반으로, 수치해석 시뮬레이션을 통해 내화모델링을 정립하여, 추후 단면형상 변경에 따라 내화 해석 예측이 가능한 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권2호
• /
• pp.465-473
• /
• 2013

본 연구에서는 터널에서 발생되는 화재로부터 구조물을 보호하기 위해 내화패널이 부착된 프리캐스트 PSC 슬래브의 내화성능을 조사하기 위해 내화실험이 수행되었다. 내화실험은 독일의 RABT(Richtlinien fur die Ausstatung und den Betrieb von stra${\beta}$entunneln) 화재시간-온도곡선을 적용하여 내화성능을 평가하는 것으로 하였다. ITA(2004)에서 제시하는 기준에 따라 내화성능 시험을 수행한 결과, 콘크리트의 손상을 판단하는 위치인 t=0mm의 최대온도는 $367^{\circ}C$로서 손상한계온도 $380^{\circ}C$(ITA 2004)이하였으며, 철근의 손상을 판단하는 위치인 t=25mm의 최대온도는 $239^{\circ}C$로서 손상 한계온도인 $250^{\circ}C$이하로 나타났다. 실험결과로부터, 25mm두께의 내화패널이 부착된 프리스트레스 슬래브 시험체는 내화성능을 가진 것으로 입증되었다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제43권3호
• /
• pp.353-362
• /
• 2022

Bridge fire hazard has become a growing concern over the last decade due to the rapid increase of ground transportation of hazardous materials and resulting fire incidents. The lack of fire safety provisions in steel bridges can be a significant issue owing steel thermal properties that lead to fast degradation of steel properties at elevated temperatures. Alternatively, the development of composite action between steel girders and concrete decks can increase the fire resistance of steel bridges and meet fire safety requirements in some applications. This paper reviews the fire problem in steel bridges and the fire behavior of composite steel-concrete bridge girders. A numerical model is developed to trace the fire response of a typical bridge girder and is validated using measurements from fire tests. The selected bridge girder is composed by a hot rolled steel section strengthened with bearing stiffeners at midspan and supports. A concrete slab sitting on the top of the girder is connected to the slab through shear studs to provide full composite action. The validated numerical model was used to investigate the fire resistance of real scale bridge girders and the effect of the composite action under different scenarios (standard and hydrocarbon fires). Results showed that composite action can significantly increase the fire resistance of steel bridge girders. Besides, fire severity played an important role in the fire behavior of composite girders and both factors should be taken into consideration in the design of steel bridges for fire safety.