In this study, to evaluate the performance of fire resistance of the mortar with magnesium hydroxide(MH) and aluminium hydroxide(AH) which has a RCC (Radiant Control Capability) as repair material to the steel structure, temperature evaluation of mortar was conducted by increasing 500°C in the furnace. The performance of RCC can decrease a temperature to external and internal mortar. As a result, it is confirmed that temperatures of mortar with magnesium hydroxide(MH) and aluminium hydroxide(AH) were more decreased than general mortar due to the RCC effect of MH and AH. Therefore, it can be possible to apply to a repair material at the steel structure.

To improve the shear bonding capacity of deckplate and concrete, we retrofit shape of 150 TU deck and performed fire resistance test. Fire resistance test results show 90 minutes fire resistance capacity for 6kN/m2 live load condition.

This experiment can maximize the decline of the heat on steel structure by using the magnesium hydroxide and aluminum hydroxide which generally used to resistant or retardant. These materials can delay a temperature rise due to the generation of vapors around the fire resistive covering, when reacting with heat by a creating moisture. Therefore, applicability of the fire resistance mortar used magnesium hydroxide and aluminum hydroxide was studied and experimented. As a result, in case of the workability is satisfied with the condition of site, but in case of the bonding strength is not satisfied with the standard with fire resistance mortar.

모듈러 주택은 공장에서 생산되어 현장에서 조립하는 형태로서, 공기 단축, 품질 향상, 비용 절감의 다양한 이점이 있으나, 내화기술 미비 등의 원인으로 국내에서는 아직까지 활성화되지 못하고 있는 상황이다. 내화기술의 경우 국내에서는 모듈러 주택에 적합하도록 개발된 내화구조 기술은 현재까지 부족한 실정이다. 본 연구는 모듈러 주택용 강재의 내화성능 향상을 위한 건식 내화피복 기술 개발을 위한 초기 단계 연구로서 제한된 시험체로 성능평가 및 기술 개발 가능성을 타진하였다. 현재 국내에서 모듈러 주택용 내화기술이 미비하고 내화도료 이외에 별도의 대안이 없는 상황에서, 모듈러 주택 특성을 저해하지 않는 범위에서 경제적이고 제작이 용이한 건식 내화피복 기술은 향후 지속적인 연구를 통하여 최적의 성능조합과 공법 개발이 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서는 성능 향상 인자 중 최소한의 변수를 고려하여 내화성능을 검토하였다. 건식 내화피복 기술은 구성재료의 다양한 조합에 따라 여러 가지 구조가 제시 가능하며, 본 연구에서 제시한 단열재와 방화석고보드 조합으로 그라스울을 사용한 구조의 경우 53분의 내화성능을 확인하였으며, 미네랄울을 사용한 시험체에서 최대 71분의 내화성능을 확보하였으며, 모듈러 주택용 강재의 내화피복기술로 제시한 대안중 미네랄울과 방화석고보드 구조에서 미네랄울의 경우 단열재의 밀도 보다는 최소 75mm이상의 충전 두께를 확보하는 것이 유리할 것으로 사료되며, 건식 내화피복기술 중 방화석고보드의 성능에 따른 초기 30분까지의 초기 온도 상승 억제 구간의 범위를 확대하기 위해서는 최소한 15mm 이상의 방화석고보들 사용하는 것이 유리한 것으로 고찰되었다.

건축물의 방화구획에 설치되는 양여닫이 방화문은 평상시 자동 폐쇄장치에 의하여 정상적인 닫힘 상태를 유지하고, 개방상태로 유지 관리하는 경우에는 화재감지기 신호에 의하여 즉시 닫히는 방식으로 설치하도록 규정하고 있다. 하지만 현재 대부분의 방화구획에 설치되어 있는 양여닫이 방화문은 수동형 플러쉬볼트가 설치되어 있어서 화재시에 피난자가 문을 열고 대피한 후 자동 잠금이 되지 않아 자동폐쇄장치의 힘으로만 닫힘 상태가 유지되고 있는 실정이며, 또한, 평상시에는 개방된 상태를 유지하다가 화재가 발생하면 닫히는 구조로 개발된 매립형 방화문은 자동폐쇄장치만 설치하고 플러쉬볼트를 설치하지 않고 설치하는 경우가 많다. 위와 같이 방화문이 방화구획에 설치될 경우 화재시 생성되는 압력 및 폭발 등으로 인해 문이 개방되어 화재가 확대될 가능성이 크므로 플러쉬 볼트 등 방화문의 하드웨어 적용에 대한 검증 및 위험성이 확인 될 경우 이에 대한 보완이 필요하다. 본 연구에서는 건축물에 일반적으로 시공되고 있는 양여닫이 방화문의 하드웨어 적용에 따른 내화성능을 평가하여 화재위험성을 검토함으로써 방화문의 내화성능에 대한 검증 및 향후 제도개선을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다.

건축물의 환기 및 냉난방을 위해 설치되는 설비닥트에는 화재시 이를 통한 화염 및 연기 확산을 방지할 수 있도록 건물 내 방화구획을 통과하는 부분에 방화댐퍼를 설치하도록 규정하고 있다. 이러한 방화댐퍼의 경우 화재시 일정시간내에 자동으로 폐쇄되어 닥트내에서 화염 및 연기확산을 방지하도록 하고 있으나 현재 국내에는 방화댐퍼에 대한 최소한의 사양규정외에는 화염 및 연기 차단 등 방화댐퍼의 성능을 평가할 수 있는 성능기준이나 평가방법이 정립되어 있지 않은 실정이다. 위와 같은 이유로 성능확인이 생략된 방화댐퍼의 설치로 인하여 화재시 방화댐퍼의 탈락, 변형 등에 의하여 화재가 확대될 가능성이 크므로 방화댐퍼의 검증을 통한 성능확인이 필요하고 위험성이 확인 될 경우 이에 대한 보완이 필요하다. 이에 따라 현재 국내에서 일반적으로 시공되는 사양의 방화댐퍼에 대한 화염 및 연기 확산 방지 등의 성능을 평가한 결과 일정 수준의 내화성능을 확보하지 못하는 것으로 나타나 화재 시 이로 인한 피해가 있을 것으로 나타났다. 본 연구에서는 건축물에 일반적으로 시공되고 있는 방화댐퍼에 대한 내화성능 평가를 수행하여 화재위험성을 검토함으로써 관련 제도의 개선을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다.

본 연구에서는 철근콘크리트 구조의 FRP를 이용한 보강에서 낮은 내화성능을 개선하기 위한 방안을 찾기 위하여, 보강된 FRP의 외부를 내화보강하는 방법에 대한 내화실험을 실시하였다. 특히 철근콘크리트 부재의 피복에 홈을 형성하여 FRP를 매입하는 보강 즉, NSM보강을 대상으로 하였다. 실험에서의 주요 변수는 보강방법과 사용 내화재료로서, Perlite계 재료를 표면에 분사하여 보강하는 방법, Calcium silicate계 보드로 표면에 부착하는 방법, 그리고 추가로 홈내부에 Polymer mortar 또는 Calcium silicate조각을 삽입하여 보강하는 방법으로 보강한 뒤 가열로 내부의 온도변화에 따른 열전달을 관찰하였다.실험결과, Perlite계 내화뿜칠로 표면을 보강하는 경우보다 Calcium Silicate계 내화보드로 표면을 보강하는 방법이 효과적인 것으로 나타났다. 홈 내부의 에폭시가 유리전이온도에 도달할 때의 외부 표면온도 820℃까지 내화단열성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 우선 화재에 노출된 고강도 콘크리트의 내화특성과 폭렬 메커니즘을 규명한 기존 국내외 연구자들의 연구문헌들을 심도 깊게 고찰하였다. 그 후 고온을 받은 고강도 콘크리트에 대한 국내외 연구자들의 주요 실험 변수를 분석하여 가장 최적의 변수를 설정하였으며 이를 토대로 하여 100MPa급 고강도 콘크리트의 내화 특성을 규명하기 위한 내화실험을 계획하였다. 또한 기존 연구의 실험결과를분석한 결과 폭렬방지에 효과가 있는 것으로 알려져 있는 PP섬유와 친수성 재료로서 시멘트 입자와 부착성능이 우수하고 워커빌리티를 개선할 수 있는 NY섬유를 혼합한 신재료 HB섬유를 섬유혼입률 0.05%로 정해 배합설계에 반영하였다. 이러한 배합설계로 타설한 총 48개의 공시체를 28일 양생기간 후 온도변화 (100℃~700℃)에 따른 고강도 콘크리트의 역학적 특성을 분석하기 위해 화재를 받은 후 냉간상태에서의 내화실험을 수행하였으며 이를 통해 고강도 콘크리트의 내화 특성을 분석하였다.

대공간 건축물의 경우, 필연적으로 장스팬의 시공이 요구되며 장스팬으로 시공할 경우 스팬의 길이가 길어짐에 따라 처짐 등의 인장력에 문제가 발생할 수 있다. 이에 본 연구에서는 화재에 노출된 장스팬구조물의 내화성능을 평가하기 위해 일반슬래브, 슬림플로어공법의 합성슬래브, 와이어로프를 적용한 슬림플로어 공법의 합성슬래브를 대상으로 장스팬 구조물의 화재 시 내화성능을 확보할 수 있는 방안에 대해 실물실험을 수행하여 분석하였다

This paper was manufactured for Self-compacting mortar using perlite. This results showed a good estimation that It will be able to examine for fire resistance.

Recently, retrofit by using fiber reinforced polymer (FRP) has been widely applied to building structure. However, it loose the retrofit contribution under high temperature due to fire because of its low glass transition temperature. In this manner, this paper presents a study on the development of fire resistant capacity in FRP retrofit system. Thermal transition of various fire resistant materials were verified by performing high temperature loading test. As a result, it was found that calcium silicate and alumino silicate had high resistance on the heat transition.

A new system to ensure fire resistance of high strength concrete column in high-rise building with an permanent formwork made of insulation materials has been being studied. In this study, the fire resistance performance of the permanent formwork to the mixture of materials was estimated

This study deals with the structural method in conjunction with deep floor slab that can ensure a sufficient fire resistance capacity from the point of view of lateral side of structure configuration in which asymmetric H-beams are partially buried in the concrete slab. In addition, this method can maximize more the story height reduction effects of slim floor system, as its applied building is higher. Hence, this study analyses fire resistance based on KS F 2257-1, inspecting behavior and temperature property of the fire of slim floor system applied to asymmetric H - beam, by changing the cross-sectional shape of this.

본 연구는 고강도 콘크리트 부재의 고온 하에서의 내화성능을 평가하기 위하여 내부증발 및 크리프를 고려한 해석적 모델들을 제시하였다. 내화성능의 평가는 열팽창, 수분확산, 크리프 모델 및 구조해석을 통하여 폭렬진행과 내화시간의 2가지 단계로 구분하였으며, 해석프로그램을 사용하여 사전재하조건에서부터 화재에 따른 부재의 폭렬 및 파괴까지의 전반적인 해석을 수행하였다. 콘크리트가 화재에 노출되면 콘크리트 표면에서의 수분뿐만 아니라 콘크리트 내부에서의 수분도 수분의 평형 및 전달조건에 의하여 증발이 발생된다. 화재시 콘크리트 부재 내부의 수분변화를 예측하기 위하여 부재 내부의 임의의 위치에서의 상대함수율을 산정하기 위하여 유한요소방식을 적용하였다. 이러한 해석적 모델 및 해석프로그램의 정확성을 검증하기 위하여 해석적 결과와 다른 연구자들에 의한 여러 가지의 실험데이터와 비교하였으며, 그 결과 해석프로그램은 하중, 단면조건, 부재길이, 콘크리트 강도 등 여러 가지 변수들에 대하여 고강도 콘크리트 부재의 내화성능을 해석적으로 잘 평가하고 있는 것으로 나타나고 있다.

최근 대륙간 연결사업 추진이 증가하면서 우리나라 주변에는 한-중과 한-일 철도 또는 도로 연결사업에 대한 논의가 진행되고 있다. 이 때 적용될 수 있는 기술은 해중터널, 해저터널, 침매 터널 등이 있다. 이중에서 해중 터널은 부력에 의하여 해중에 부유하거나 지지보가 자중을 부담하여 수중에 잔교식의 형태로 건설되는 터널의 형식을 말한다. 해중터널은 일반적인 교량, 침매터널, 해저터널의 보완구조물 혹은 대체 구조물로 건설이 가능하다. 해중터널에 대한 연구는 전 세계적으로 거의 초기 단계이기 때문에 다양한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 해중터널의 구조 성능 평가 중에 화재가 발생하였을 경우에 화재열이 해중터널에 미치는 영향성을 분석하고자 한다. 해중터널의 해석 모델은 일본에서 연구된 Funka Bay 해중 터널을 대상으로 해석을 수행하였으며, 다양한 화재가 발생하였을 경우에 화재열이 해중 터널 구조에 미치는 영향에 대해서 해석적으로 분석하였다.

미국, 영국 등 외국에서는 설치되는 위치 및 내화성능 시간 등에 따라 방화유리 또는 내화유리의 사용을 명확히 규정하고 있는 반면, 국내 건축법에서는 방화유리를 발코니 방화벽 등 일부에만 사용할 수 있도록 규정하고 있다. 그러므로 국내에서 유리부재를 방화구획 등에 사용하려 하여도 관련 규정이 명확하지 않아 그 사용에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 국외의 방화유리 및 내화유리 관련 기준 및 시험방법을 고찰하여, 화재시 건축물에서 유리부재의 적절한 방화성능기준 수준을 평가하고자 하였다. 연구된 자료는 유리부재 설치에 대한 규정 개정의 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

이방향 중공 슬래브 공법이란 슬래브 내부에 중공을 형성시켜 일정 수준 이상의 구조성능을 확보하면서도 슬래브의 자중을 경감 시키는 공법이다. 이러한 이방향 중공 슬래브의 구조 성능은 다양한 연구를 통하여, 성능과 안전성이 평가되었다. 하지만 이방향 중공 슬래브의 실제 적용을 위해서는 구조 성능뿐만 아니라 화재시의 안전성과 같은 내화성능의 확보가 중요하다. 그러나 현재 중공슬래브에 대한 내화성능평가에 관한 연구는 미흡한 수준이다. 일반 철근콘크리트 슬래브는 콘크리트의 재료적 특성에 따라 우수한 내화 부재이다. 하지만, 이방향 중공 슬래브는 내부에 중공이 형성됨에 따라 일반 철근콘크리트 슬래브와는 다른 온도 분포 및 성능을 보일 것으로 예상된다. 따라서 본 논문에서는 Wickström’s method를 적용하여 이방향 중공슬래브에 대한 내화성능 평가 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 일반 철근콘크리트 슬래브 및 본 연구진에서 개발한 도넛형 이방향 중공 슬래브를 대상으로 Wickström’s method를 적용하여 간략한 방식으로 도넛형 이방향 중공슬래브의 내화성능 평가 방안을 제안하였다. 또한, 상용 유한요소해석 프로그램(Ansys v.11)를 이용하여 제안된 방안으로 도출된 결과에 대한 검증을 실시하였다. 본 연구 결과, 제안된 방법을 통하여 화재에 노출되어 있는 도넛형 이방향 중공슬래브의 내부 온도를 구체적으로 산출할 수 있었으며, 산출된 결과와 유한요소해석결과의 비교를 통하여 제안한 방안에 대한 신뢰성을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 RC구조물의 내구 및 내화성능을 동시에 향상시킬 수 있는 고인성 모르타르 (FR-ECC)를 개발하여, 이를 RC구조물의 보수재료로서 사용하기 위한 실험적 연구를 실시하였다. 즉, FR-ECC를 이용하여 제조한 콘크리트 시험체의 강도, 열적특성, 모의부재의 철근부식특성, 내화성능 등에 대하여 검토하였으며, FR-ECC의 현장적용 가능성에 대해서도 평가하였다. 그 결과, FR-ECC는 기존 보수 모르타르에 비해 우수한 강도 및 내구성능을 보유하고, 휨균열 발생 후에도 외부열화 인자의 침입을 억제하여 철근부식을 방지하는 것으로 나타났다. 또한 FR-ECC를 적용한 부재는 ISO 834 가열조건에서도 우수한 내화성능을 갖는 것으로 나타났으며, 뿜칠성능 등의 현장시공 성능에서도 우수한 특성을 나타냈다.

본 논문의 목적은 경량기포모르터를 충전한 스틸스터드와 복합스터드 내력벽체의 내화성능을 KS규준에 따라 평가하는데 있다. 주거용과 상업용 건물의 최소 내화 요구시간은 2시간이다. 시험 결과로부터 스틸 스터드와 복합스터드에 경량기포 모르터를 충전한 두 시험체 모두 2시간 내화 성능을 만족하는 것으로 나타났다. 또한 복합스터드 패널 시험체의 경우 내화 성능면에서 스틸 스터드 패널 시험체 보다 우수하다는 것을 정량적 평가하였다.