RC 기둥과 준불연 복합 섬유패널 보강기둥에 대한 국부화재 실험

• 영문명: Localized Fire Test on RC Column Reinforced with Quasi-Non-Combustible Composite Fiber Panel
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 저자명: 최인락 박지혜 신진원 민정기 최성모
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회 학술대회논문집』2022년도 추계학술대회 논문집, 94~94쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.11.17

국문 초록

필로티 구조는 국내의 대표적인 소규모 주거용 건축물의 구조형식으로, 1층을 주차장으로 사용하기 때문에 자동차 화재의 위험에 쉽게 노출되며, 1층은 외부 공기에 노출되어 있기 때문에 차량 화재 시 화재가 주변으로 확산될 위험이 있다. 따라서 구조부재, 특히 차량 화재에 인접한 1층 기둥의 화재특성을 평가하기 위하여 헵탄을 이용한 국부화재시험을 진행하였다. 본 연구에서는 내진보강을 위하여 철근콘크리트(RC) 기둥을 준불연 복합섬유패널(CN 패널)로 보강한 기둥부재에 대한 헵탄 화재 실험을 수행하였다. RC 기둥의 단면 사이즈는 400mm × 400mm, 높이는 3m이며, 보강한 CN 패널의 두께는 5mm이다. 800mm(B) × 800mm(D) × 300mm(H) 크기의 각형 팬에 90L 햅탄을 화원으로 사용하여 약 40분간 실험을 진행하였다. 실험결과 RC 기둥 시편의 최고 온도는 14분 경과 후 기둥 높이 1m 표면에서 828.7℃로 나타났으며, 화염에 직접 노출된 기둥의 콘크리트 표면은 표면온도가 급격히 상승하여 폭열 및 박리가 발생하였다. CN 패널로 보강한 실험체의 콘크리트 표면의 최고온도는 38분 경과 후 207.7℃ 였다. RC 기둥을 준불연 CN 패널로 보강한 경우, RC 기둥의 표면온도는 보강 전보다 크게 감소하였으며 시간이 지남에 따라 선형적으로 증가하는 경향을 보였다. RC 기둥의 화재 거동과 단면 내부의 온도분포를 예측하기 위해 Pyrosim과 Abaqus 프로그램을 이용하여 화재 시뮬레이션과 열전달 해석을 수행하였다. 여기서, 헵탄 화재에 대한 기둥 표면의 단열온도를 이용하여 열전달 해석의 입력값으로 사용하였다. 단면 내 온도분포를 실험결과와 비교하여 분석하였다.

키워드

Piloti structure Reinforced Concrete Column Heptane Fire Temperature Distribution Quasi-Non-Combustible Composite Fiber Panel