An Experimental Study on the Fire Behavior of Concrete Void Slab under Standard Fire with Loading Condition

표준화재 재하조건 콘크리트 중공슬래브의 피복두께에 따른 화재거동에 관한 실험적 연구

An Experimental Study on the Fire Behavior of Concrete Void Slab under Standard Fire with Loading Condition

김흥열·김형준·조범연·여인환·권인규*^†

Heung-Youl Kim · Hyung-Jun Kim · Beom-Yeon Cho · In-Hwan Yeo · In-Kyu Kwon*^† 한국건설기술연구원, *강원대학교

(2011. 8. 12. 접수/2011. 10. 26. 수정/2011. 12. 9. 채택) 요 약

기존의 무량판 구조와 동일한 콘크리트 중공슬래브구조는 구조적 하중지지 성능이 불필요한 슬래브 단 면상의 중앙부 콘크리트를 제거하여 슬래브의 자중을 줄이고 무량판 구조의 단점을 보완하여 장점을 극대 화시킨 구조형식이다. 본 연구에서는 콘크리트 중공슬래브 공법의 실제 스팬길이인 7.5 m에서 슬래브 피 복두께에 따른 화재거동 영향성 분석을 위하여 화재실험을 수행하였다. 하중조건은 고정하중과 적재하중 을 고려하여 실험체에 등분포 조건으로 사전 재하하였으며, 표준화재조건으로 재하가열 실험을 수행하였 다. 슬래브의 화재가열 노출면으로부터의 깊이별 온도변화와 처짐변형 특성을 측정하였으며, KS F 2257- 1 평가기준에 의거하여 슬래브의 내화성능을 평가하였다. 실험결과 피복두께 50 mm를 확보할 경우, EPS 중공체로 제작한 실험체의 경우 약 2시간 정도의 내화성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

ABSTRACT

The concrete void slab structure with the existing mushroom slab, is the structure that maximizes the advantages, while minimizing the weakness with removing useless body force of the concrete part, located on the center of the slab cross-section, which does not need to support the structural weight.

In this research, a fire test is performed to analyze how the blaze behave according to the thickness of slab cover, with the practical span length of concrete void slab for the slab length 7.5 m. With this heating test, we assumed the uniform-load-model considering fixed loads and live loads, and chose the standard fire test condition. We measured the temperature changes and the deflection character according to the depth from the heat exposure side, and assessed the resisting capability according to the standard KS F 2257-1. The result comes out with the EPS model can secure about 2 hour fire- resisting-capability with 50 mm of cover depth.

Key words : Void slab, Concrete slab, Fire resistance, Covering depth of concrete, EPS

1.

서 론

콘크리트 중공슬래브중 본 대상공법은 휨 응력이 가 장 집중되는 슬래브의 상·하단부에 단면적을 집중시 켜 역학적으로 휨에 대해 가장 유리하며 효율적인 H-

Beam 단면을 형성한다. 이로써 콘크리트의 물량절감

과 CO2배출량 감소 등 기존의 바닥슬래브 공법에 비

해 여러 가지 장점을 기대할 수 있는 슬래브 구조공법 이다. 구조적 형태측면에서는 기존의 무량판 구조와 동 일한 이방향 슬래브구조이며, 특히 구조특성상 효과가 거의 없는 슬래브 단면상의 중앙부 콘크리트를 제거하 여 슬래브의 자중을 줄임으로써, 무량판 구조의 단점 을 보완하고 장점을 극대화시킨 구조형식이다. 마치 철 골구조에서 각봉대신 H형강을 사용하는 개념과 동일하다.

그러나 이러한 장점을 보유한 공법을 현장적용하기 위해서는 내화성능평가를 통해 화재안전성을 확보하여

†E-mail: [email protected]

야 하므로 이에 대한 화재 실증실험이 필요하고, 이를 통해 현장적용을 위한 최소 요구내화시간(1~2시간)에 따 른 내화성능 확보방안의 도출이 제시되어야 한다. 대상 공법은 크게 RC와 SC구조공법으로 Figure 1과 같이 적 용되며, 이에 따라 RC공법과 SC공법 모두 구조 슬래브 로서 KS F 2257-1에 의거하여 내화성능을 평가할 수 있다.

2.

기술동향 및 법규현황

중앙부에 중공체를 인입한 중공슬래브의 경우, 자중감 소·공기단축에 대한 장점으로 인해 외국에서 상용화가 추진되고 있다. 또한 콘크리트 슬래브에 대한 화재거동 에 관한 연구는 국내에서는 법정내화구조로서 관리하고 있는 콘크리트 슬래브에 대한 연구가 진행되고 있다.

2.1 콘크리트 중공슬래브 기술동향

유럽의 경우 콘크리트 중공슬래브 시스템의 사업화 에 성공한 업체는 현재 덴마크 Bubble Deck社의 Bubble Deck와 스위스 Hanson社의 Cobiax Deck, 이탈리아 Daliform社의 U-boot 등이 있고, 일본의 경우 Daisun社 의 Dausun Cubic과 momvoid社의 momslab, Kaiser社 의 Kaiser Void Slab System 등 약 10여개 업체가 상 용성을 확보하였다.¹⁾

또한 유럽 및 일본에서는 십여 년 전부터 현재에 이 르기까지 수백 건이 넘는 다양한 프로젝트에 이방향 중공슬래브 시스템이 적용되어 기술적 안정성 및 적용 효과 등이 입증되었으며, 특히 최근 들어 유럽 및 일 본에 한정되어 적용되던 경향에서 벗어나 동남아시아·

중동·아프리카·오세아니아·미국 등지의 현장에서 활발하게 적용되고 있다.

2.2 국내 슬래브 법정내화구조 기준

국내의 철근콘크리트 슬래브의 법정내화구조는 “피 난 및 방화구조 등에 관한 규칙 제 3조 5호”에서 규정

하고 있으며, 대상 슬래브는 철근 콘크리트조·철골철 근 콘크리트조·콘크리트 블록조·벽돌조·석조·철 망 모르터르조를 하고 있다. 철근 콘크리트와 철골철 근 콘크리트의 경우 슬래브 두께가 100 mm 이상인 구 조는 3시간 법정내화구조로 인정하고 있으며, 철골합 성구조의 경우엔 석조·블록조·벽돌조·철망모르터 르조의 경우엔 철골의 피복두께가 최소 50 mm를 확보 한 슬래브를 법정내화구조로 하고 있다.²⁾

2.3 국외 슬래브 법정내화구조 기준

철근콘크리트 바닥에 관한 국외 관련기준은 다음과 같다. 일본의 경우 슬래브 부재의 두께가 100 mm 이 상인 경우는 2시간, 두께가 70 mm 이상인 경우는 1시 간의 내화성능으로 구분하여 사용하고 있다. 미국과 캐 나다 독일은 부재의 두께 와 콘크리트 피복두께에 따 라 30분·1시간·2시간·3시간·4시간의 내화성능으 로 세분화하여 사용하고 있었다.³⁾

3.

연구범위 및 실험계획

기존의 바닥 슬래브 내화실험의 경우 내화성능 평가 장비의 한계로 인해 스팬길이 4.5 m 이내에 한정된 가 열실험이 진행되었다.⁴⁾그러나 실제 스팬길이가 7 m이 상 되어야 경제성이 확보되는 장스팬 구조 대상공법인 콘크리트 중공슬래브의 경우, 이러한 제약조건으로 인 해 실무적용에 애로가 있었다. 이에 본 연구에서는 장 스팬 구조의 내화성능 평가가 가능한 실험장비인 한국 건설기술연구원의 중·장지간 수평가열로를 활용하여 등분포 하중조건에서의 이방향 중공슬래브의 내화성능 을 평가하는 실험을 수행하였다.

3.1 연구범위

바닥 슬래브의 경우, 일 방향 화재노출 조건이며 건 축물의 주로 활하중인 사용하중과 부재자체의 고정하 중을 지지하는 구조부재이므로 이에 대한 실제 하중조 건을 구현하여 내화실험을 수행하였다. 이에 슬래브의 두께는 300 mm로 동일하게 두었으며, 콘크리트 피복 깊이를 30 mm와 50 mm로 선정하여 KS F 2257-1⁵⁾에 의거한 재하방법으로 슬래브의 내화성능을 검증하였다.

또한 중공체 재질의 변화에 따른 내화성능을 검증하기 위하여 스티로폼(EPS)과 플라스틱으로 변화시켜서 슬 래브의 화재거동을 비교하여 분석하였다.

3.2 실험변수 선정

실험체 형상조건과 실험변수는 Table 1과 같이 계획 Figure 1. The shape of concrete void slab system.

하였으며, 슬래브의 구성 재료별로 가열 깊이에 따른 온도변화를 관찰하였다. 슬래브의 스팬·폭·두께 및 철근 배근은 동일하게 고정하여 콘크리트 피복에 의한 영향과 중공체 재질에 의한 영향성을 비교할 수 있도 록 실험변수를 선정하였다. 슬래브의 내화성능을 판단 하기 위하여 중앙부의 처짐을 LVDT를 통해 측정하였 으며, 슬래브의 구조적 내화성능을 KS F 2257-1⁵⁾에 의 거하여 평가하였다.

3.3 실험체 하중조건

하중조건은 슬래브 두께에 따라서 부재가 부담할 수 있는 고정하중과 적재하중을 Table 2와 같이 계산하여 중공슬래브의 내화실험을 수행하였으며, 실험체 지지 조건은 단순지지로 하였다. 전체 실험체 길이는 8.5 m

이고, 실험체 하중 지지길이는 7.8 m 조건으로 KS F 2257-5⁶⁾에 의거하였다. 본 연구의 대상슬래브의 두께 가 동일하므로, 슬래브 상부에 등분포 하중으로 모래 를 활용하여 동일하게 5.88 kN/m²를 재하 하였으며, 8 개의 하중재하치구를 사용하여 Figure 2와 같이 하중 조건을 부여하였다.

3.4 실험체 제작조건

전체 슬래브 길이는 8.5 m로 하중재하를 위한 지지 길이는 양단에서 35 mm를 확보하였고, 중공체는 양단 Table 1. The Condition of Specimen Shape

Specimen Length (mm)

Width (mm)

Depth (mm)

Covering Depth (mm) Void Top Bottom S-1 300-5050-E

8500 3000

300 50 50 EPS

S-2 300-3030-E 300 30 30 EPS

S-3 300-5050-P 300 50 50 Plastic

주근배근 Top: HD10@250, Bottom: HD16@250

상하배력근 HD10@250

Table 2. The Condition of Loading Specimen Slab

Depth (mm)

Span (m)

Void Ratio (%)

Moment (kN)

ω (kN/

m²) D.L.

(kN/

m²) L.L.

(kN/

m²)

300 7.8 32 80.82 9.03 5.88 1.97

Table 3. Mixing Ratio of Concrete Slab fck

(MPa) W/C

(%) S/a (%)

Unit Content (kg/m³)

C S G

(19 mm) W SP (%) 24 47.2 46.8 341 874 993 161 1.02

Figure 2. The actuator loading for fire test.

Figure 3. The design of test slab [TVS300-5050-E].

Table 4. The Installation of Thermo Couple Specimen Concrete

(mm)

Void (mm)

Rebar (mm)

이면 (mm) S-1 300-5050-E 50,150,250 50,150,250 50, 250 300 S-2 300-3030-E 30,150,270 30,150,270 30,270 300 S-3 300-5050-P 50,150,250 50,150,250 50, 250 300

에서 27 mm를 이격하여 Figure 3과 같이 균등하게 분 포하여 슬래브에 인입하였다. 또한 콘크리트 슬래브는 24 MPa로 설계하여 레미콘으로 타설하였으며, 배합비 는 Table 3과 같다.

3.5 실험체 열전대 설치

콘크리트 중공슬래브의 구성자재별로 온도변화를 측 정하기 위하여 Table 4와 같이 K-type 열전대를 설치 하였다. 콘크리트와 중공체는 하부 가열면으로부터 동 일하게 이격하여 3개소를 설치하였고, 철근은 상하부 주근 2개소에 인입하였다.

4.

실험결과

본 연구에서는 콘크리트 중공슬래브의 콘크리트 피 복두께와 경량체 재질을 실험변수로 내화실험을 수행 하였다.

4.1 슬래브의 구조요소별 전열특성

4.1.1 피복두께 50 mm EPS 중공슬래브(S-1) 피복두께 50 mm로 EPS중공체가 삽입된 실험체의 구 성자재별 온도특성을 가열면의 깊이에 따라 분석하였다.

콘크리트의 경우, 50 mm에서는 23분경부터 온도가 상승폭이 커지기 시작하여 실험이 종료된 120분에는 최대 533^oC까지 도달하였다. 콘크리트 슬래브 중앙부 인 150 mm 이상에서는 152^oC 이하로 안정적인 온도 를 유지하는 것으로 Figure 4(a)와 같이 나타났다. 차 열성능을 판단하는 이면 열전대인 C-O의 경우, 최대 온도는 98분 기준으로 50.8^oC로 KS F 2257-1에 의한 차열성능 기준⁵⁾인 166.3^oC 이내로 안정적이게 도출되 었다.

중공체의 경우 가열 후 19분까지는 위치에 따른 영 향성이 없이 유사하게 온도가 상승하였으나, 20분 이 후에서는 하부의 콘크리트 폭렬로 인한 중공체가 전소 하였으며 온도상승으로 인해 하부는 최대 354^oC로 Figure 4(b)와 같이 나타났다. 슬래브의 인장력을 담당 하는 하부 철근의 온도는 17분이 경과한 후 급격하게 상승하였으며, 120분에는 531.1^oC로 철근의 평균온도 기준 538^oC 이하로 안정적으로 Figure 4(c)와 같이 나 타났다.

4.1.2 피복두께 30 mm EPS 중공슬래브(S-2) 피복두께 30 mm로 EPS중공체가 삽입된 실험체인 S- 2의 슬래브 구성자재별 온도특성을 가열면의 깊이에 따라 분석하였다.

콘크리트의 경우, 30 mm에서는 30분경에 표면폭렬 에 의한 콘크리트 탈락으로 인해 급격하게 온도가 상 승하여 실험이 종료된 98분에는 최대 634^oC까지 도달 하였다. 콘크리트 슬래브 중앙부인 150 mm 이상에서 는 117^oC 이하로 안정적인 온도를 유지하는 것으로 Figure 5(a)와 같이 나타났다. 차열성능을 판단하는 이 면 열전대인 C-O의 경우, 최대 온도는 98분 기준으로 47.5^oC로 차열성능 기준온도⁵⁾인 168.5^oC 이내로 안정 Figure 4. The fire test result of specimen-1.

적이게 도출되었다.

중공체의 경우 가열 후 49분까지는 위치에 따른 영 향성이 없이 유사하게 온도가 상승하였으나, 50분 이 후에서는 하부의 콘크리트 폭렬로 인한 중공체가 전소 하였으며 온도상승으로 인해 하부는 최대 365^oC로 Figure 5(b)와 같이 나타났다.

슬래브의 인장력을 담당하는 하부 철근의 온도는 32 분이 경과한 후 급격하게 상승하였으며, 86분에는 538.2^oC 였고 98분에는 574.9^oC까지 상승하는 것으로 Figure

5(c)와 같이 나타났다. 피복을 30 mm 확보할 경우, 슬 래브의 하부 인장철근에의 온도상승으로 인한 슬래브 의 급격한 하중지지 성능저하로 92분의 내화성능이 도 출되었다.

4.1.3 피복두께 50 mm 플라스틱 중공슬래브(S-3) 피복두께 50 mm로 플라스틱 중공체가 삽입된 실험 체인 S-3의 슬래브 구성자재별 온도특성을 가열면의 깊이에 따라 분석하였다.

Figure 6. The fire test result of specimen-3.

Figure 5. The fire test result of specimen-2.

콘크리트의 경우, 가열 후 15분경부터 표면 폭렬이 시작되었으며 그로 인한 콘크리트 탈락으로 50 mm에 서는 약 17분 이후에 온도상승폭이 높아지고 있다. 실 험이 종료된 83분에는 콘크리트 피복 50 mm 지점의 경우, 최대 211^oC로 콘크리트 자체의 온도는 안정적인 것으로 Figure 6(a)와 같이 나타났다. EPS 중공체의 경 우 고온에서 스티로폼자체에 불이 붙는 지속시간이 길 기 때문에 하부 중공체에서의 온도가 400^oC까지 도달 하였으나, 플라스틱 중공체의 경우 화염지속시간이 상 대적으로 짧고 녹는 특성이 있기 때문에 최대 온도는 196^oC로 Figure 6(b)와 같이 안정적으로 계측되었다.

철근의 경우 EPS와 유사하게 온도상승이 진행되었 으며, 가열 후 83분에 최대 330^oC까지 도달하였다. 슬 래브 상부철근의 경우 시험종료인 83분에 50.6^oC를 나 타내어 Figure 6(c)와 같이 안정적인 온도상승으로 화 재에 의한 영향은 없는 것으로 분석되었다.

4.2 중공슬래브 실험변수별 온도특성분석

중공슬래브의 피복두께 및 중공체 변화에 따른 온도 특성을 비교하기 위하여, 슬래브 화재거동에 영향을 미 치는 철근의 온도를 기준으로 다음과 같이 분석하였다.

4.2.1 피복에 따른 철근의 온도분석(S-1&S-2) 콘크리트 피복두께에 따른 중공슬래브의 하부 철근 의 온도로 비교한 결과, 가열 후 60분 시점에서 50 mm 는 320^oC였으나 30 mm는 455^oC로 1.4배 정도의 온도 가 상승하는 것으로 분석된다. 가열 후 90분 시점에서 는 50 mm에서는 446^oC가 나왔구, 30 mm에서는 549^oC 로 1.2배 정도 100^oC 정도의 철근의 온도로 인해 변

형이 유발⁷⁾되는 것으로 판단된다.

또한 바닥 철근의 경우, 콘크리트에 의한 열전달 차 단으로 중공체가 삽입되었음에도 불구하고 큰 온도차 가 발생하지 않는 것으로 분석되었다.

4.2.2 중공체에 따른 철근의 온도분석(S-1&S-3) 동일한 피복깊이 및 슬래브 두께조건에서의 중공체 재질에 따른 철근의 온도를 분석한 결과, EPS실험체가 온도가 높게 나온 것으로 나타났다. 가열 후 60분이 경 과된 시점에서 EPS중공슬래브의 하부 철근은 320^oC 의 온도상승이 발생하였으며, 플라스틱 중공슬래브의 경우엔 247^oC의 온도가 상승하는 것으로 나타났다.

Figure 7. Analyzing the temperature of re-bar according to the variation of the covering depth.

Figure 8. Analyzing the temperature of re-bar according to the variation of the void material.

Figure 9. Analyzing the temperature according to the variation of the void material.

이러한 경향성은 철근과 중공체 온도자체에서도 발 생하게 되는데, 이는 EPS 재료의 특성상 플라스틱에 비해 보다 더 급격하게 온도가 상승하는 특성으로 인 해 주변 철근과 슬래브에 영향을 미치기 때문으로 판 단된다.

동일한 피복깊이 및 슬래브 두께조건에서의 중공체 재질에 따른 중공체 자체의 온도를 분석한 결과, EPS 실험체의 중공체 온도가 높게 나온 것으로 나타났다.

특히 중공체 하부의 온도가 EPS의 경우, 가열 후 약 16분 이후에서부터 증가되는 것으로 Figure 9와 같은 온도변화가 발생하였다. 이는 슬래브 하부에 있는 EPS 가 이때부터 점화되어 플라스틱에 비해 더 빠른 시간 에 연소하기 때문으로 판단된다.

4.3 중공슬래브 실험변수별 화재거동분석

중공슬래브의 피복두께 및 중공체 재질에 따른 내화 성능 및 화재거동에 대한 영향성을 분석하기 위해, KS F 2257-1에 의거한 내화실험을 수행하였다.

4.3.1 실험변수에 따른 내화성능 분석

수평 내력 구획 부재인 본 연구의 중공슬래브의 내 화성능은 KS F 2257-1 「건축 부재의 내화 실험 방법- 일반 요구 사항」에서 규정한 하중 지지력, 차염성, 차 열성 기준으로 판단한다. 하중 지지력에 대한 차염성, 차열성은 “하중 지지력”을 확보하지 못하는 경우 자동 적으로 실패한 것으로 본다. 따라서 본 연구 대상인 중 공슬래브에 대하여 재하조건에서 내화실험을 실시할 경우 하중 지지력의 확보 여부를 Table 5와 같이 계산 하여 내화성능을 결정하였다.

Figure 10. The fire test result of void slab.

Table 5. The Limit Deformation of Void Slab Specimen L/30

(mm)

Deflection Limit (mm)

Deformation Ratio (mm/min.) S-I

260

608.4 27.04

S-2 553.1 24.58

S-3 608.4 27.04

중공슬래브의 화재거동을 평가한 결과, 피복두께를

50 mm를 확보하고, EPS 중공체를 적용한 실험체의 경

우 120분의 내화성능을 확보하였다. 피복두께를 30 mm 로 할 경우에는, 50 mm에 비해 약 23분 정도의 내화 성능이 저하되어 97분의 내화성능으로 분석된다. 중공 체를 플라스틱으로 한 경우에는 고온에서의 중공체의 녹는 시간이 보다 빠르게 진행되어 취약한 화재거동을 나타내는 것으로 나타났다. 이에 따라 내화성능은 83 분으로, Table 6 및 Figure 10과 같이 분석되었다.

콘크리트 피복두께를 변화시킬 경우 가열 후 약 80 분까지는 피복두께에 대한 영향성이 없이 유사한 경향 을 나타내나, 그 이후에는 콘크리트 폭렬로 인한 피복 30 mm의 하부 철근의 온도상승으로 급격한 슬래브의 처짐이 Figure 11과 같이 발생하였다.

중공체의 영향성을 분석한 결과, 중공체 및 철근의 온도가 초기에는 EPS중공 슬래브가 높으나 이는 EPS 가 급격히 연소하기 때문으로 판단된다. EPS 중공슬래 브에 비해 플라스틱 중공슬래브가 가열 후 70분경부터 변형이 발생하기 시작하여 83분에 파괴가 되었다. 이 는 EPS의 경우 초기 연소로 전소하여 콘크리트 슬래 브 자체에 영향을 미치지 않았으나, 플라스틱의 경우 엔 고온에서 액체상태로 녹아서 콘크리트 슬래브에 스

며듦으로써 수분배출통로인 공극을 차단하여 폭렬을 보다 깊게 유발⁸⁾시켜서 처짐이 급격하게 발생하게 한 것으로 판단된다.

4.3.2 실험변수에 따른 중공슬래브 폭렬특성 콘크리트 폭렬의 발생시간은 거의 유사하였는데, 이 는 동일한 콘크리트로 타설하였기 때문이며 본 연구의 실험변수인 콘크리트 피복두께와 중공체 재질에의 영 향은 없는 것으로 분석된다. 다만 콘크리트 폭렬 깊이 는 콘크리트 피복과는 큰 연관성이 없는 것으로 분석 되나, 중공체 재질이 변화된 S-1과 S-3를 비교할 경우 약 2배 이상인 것으로 Table 7과 같은 결과가 도출되 었다. 이는 고온조건에서 EPS는 화재시 연소가 되어서 사라지는 특성을 갖고 있으나, 플라스틱의 중공체의 경 우 고온에서 액체로 변화하면서 콘크리트 슬래브 하단 으로 침투하여 공극을 밀실하게 하기 때문으로 판단된 다. 또한 이러한 공극이 밀실해지면 수증기의 분출 이 동경로를 막게 되어 수증기압이 증가됨으로써 폭렬이 빈번하게 발생하게 됨은 주지의 사실이다.⁸⁾

또한 콘크리트 피복두께가 30 mm인 S-2와 중공체 재질이 플라스틱인 경우의 S-3의 경우, 실험 종료 후 철근이 노출되었다.

5.

소 결

콘크리트 중공슬래브의 콘크리트 피복두께 및 중공 체 재질에 따른 화재거동을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다.

1) 피복두께를 50 mm를 확보하고 EPS 중공체를 적 용할 경우, 슬래브의 실험하중조건이내에서는 120분의 내화성능을 확보할 수 있는 것으로 판단된다.

2) 피복두께를 30 mm로 하고 EPS 중공체를 적용할 경우에는, 50 mm에 비해 약 23분의 내화성능이 저하 되어 97의 내화성능이 나타났다. 그러므로 상기 조건 에서는 4층 이하의 건물에만 적용될 수 있는 것으로 판단된다.

3) EPS 중공체에 비해 플라스틱 중공체의 경우, 고 Table 6. The Deformation of Void Slab

Specimen Deflection (mm)

Deformation Ratio (mm/min.)

Fire Resistance

(min.)

S-1 565.2 71.8 120

S-2 409.3 60.6 097

S-3 439.6 55.9 083

Figure 11. The analyze of fire behavior according to the variation of the void slab.

Table 7. The Spalling of Void Slab Specimen Starting Time of Spalling

(min)

Spalling Depth (mm.)

S-1 5 27

S-2 6 28

S-3 5 52

온에서의 녹는 현상으로 인해 콘크리트 슬래브의 공극 을 차단시킴으로써 폭렬을 유발하기 때문에 내화성능 이 낮아져서 83분의 내화성능이 나오는 것으로 판단된다.

감사의 글

이 논문은 한국건설교통기술평가원이 발주한 국가 R&D인 “건축물 법정내화구조 정비 및 제도개선방안 (10 첨단도시 C04, 2011)” 과제와 관련하여 수행되었 으며, 이에 감사드립니다.

참고문헌

1. 한국건설기술연구원, “이방향 중공슬래브의 내화성능 평가”, 국토해양부, p.9(2011).

2. 국토해양부, “피난 및 방화구조 등에 관한 규칙 제

3조 5호”, 국토해양부(2010).

3. 한국건설기술연구원, “건축물 내화설계기술개발-2차 년도 보고서”, 국토해양부(2002).

4. 한국건설기술연구원, “구조물 성능기반 화재안전해석 및 설계기술개발 - 4차년도 보고서”, 한국건설기술연 구원(2010).

5. 한국기술표준원, “건축부재의 내화시험방법-일반요구 사항”, KS F 2257-1, 한국표준협회(2005).

6. 한국기술표준원, “건축부재의 내화시험방법-일반요구 사항”, KS F 2257-5, 한국표준협회(2005).

7. 김흥열, 김형준, 전현규, 염광수, “표준화재 재하조건 Fiber Cocktail을 혼입한 고강도 콘크리트 기둥의 전 열특성 및 화재거동에 관한 연구”, 한국콘크리트 학 회, Vol.22, No.1, pp.29-39(2010).

8. 김형준, 한상훈, 최승관, “화재시 콘크리트요소 폭렬 영향성 고찰”, 화재소방학회 논문지, Vol.21, No.2 (2007).