뿜칠두께와 CFRP Re-Bar 내부 배치에 따른 콘크리트충전 각형강관 기둥의 내화성능 평가 (Evaluation of Fire Resistance of Concrete Filled Steel Tube Column by Spray-Applied Fire Resistive Material and CFRP Re-Bar Internal Arrangement)

서지정보

· 발행기관 : 한국복합신소재구조학회
· 수록지 정보 : 한국복합신소재구조학회 논문집 / 13권 / 5호 / 37 ~ 47페이지
· 저자명 : 한슬기, 다시뎀베렐 너럽바담, 김선희, 최성모

초록

콘크리트 충전강관은 국부좌굴을 방지하고 내화성이 향상되기 때문에 건설현장에서 많이 적용되며 휨성능을 향상시키기 위해 강관 내부에 철근을 보강하여 사용한다. 그러나 철근은 부식되며 내구성이 저하되기 때문에 이를 대신할 소재에 대한 연구가 진행되고 있다. 탄소섬유보강근은 철근에 비해 경량이며 고강도와 내부식성이 우수하다는 이점이 있다. 그러나 임계온도가 250℃로 철근의 임계온도인 538℃에 비해 현저히 낮기 때문에 내화피복이 필요하다. 따라서 열전달해석을 통해 탄소섬유보강근을 사용하였을 때 온도분포를 확인하고 P-M상관도를 도출하여 적용 가능여부를 확인하고자 한다. 해석결과 내화성능을확보하기 위해 콘크리트 피복두께 40mm, 뿜칠내화피복재 30mm를 적용하거나 콘크리트 피복두께 60mm, 뿜칠내화피복재 20mm 를 적용하면 3시간 내화성능을 만족하는 것으로 평가되었다.

영어초록

Concrete filled steel tubes are often used at construction sites to prevent local buckling and improve fire resistance, and reinforcement is used inside the steel pipes to improve moment performance. However, as reinforcing bars corrode and become less durable, research is underway on alternative materials. Carbon fiber reinforcing bars are lighter than reinforcing bars and have advantages of high strength and corrosion resistance. However, since the critical temperature is 250°C, which is significantly lower than the critical temperature of 538°C, fireproof coating is required.
Therefore, when carbon fiber reinforcement is used through heat transfer analysis, the temperature distribution is confirmed, and the P-M curve is derived to confirm the applicability. As a result of the analysis, it was evaluated that the fire resistance for 3 h is satisfied by applying 40 mm of concrete cover thickness, 30 mm of spray-applied fire resistive material, 60 mm of concrete cover thickness, and 20 mm of spray-applied fire resistive material.

참고자료

· 없음