화재가 콘크리트 구조체에 미치는 영향.

소개

화재가 콘크리트 구조체에 미치는 영향입니다.

목차

1. 일반적인 피해형태
가. 콘크리트의 균열, 박리, 박락
나. 철근의 노출, 파손
다. 부재의 변형, 파괴

2. 고온에서의 콘크리트와 철근의 성상
가. 콘크리트
나. 철근
다. 철근과 콘크리트의 피해온도

3. 화해온도의 추정
가. 콘크리트의 표면상태에 따른 온도추정
나. 중성화 깊이에 의한 내부온도 추정
다. 화재시간에 의한 콘크리트 단면의 온도추정

본문내용

□ 화재가 구조체에 미치는 영향
1. 일반적인 피해형태
철근콘크리트 구조체는 화재로 인한 온도상승으로 인해 화해를 입게 되며 대표적인 피해형태로는 콘크리트의 균열, 파단, 박리, 철근의 노출 및 좌굴, 콘크리트 및 철근의 재질변화 등이 있다.
가. 콘크리트의 균열, 박리, 박락
콘크리트의 표층과 심층의 온도차에 의한 열팽창으로 균열이 발생되며 균열폭은 매우 미세한 것에서 수㎜ 에 달하는 것도 있고 깊이는 표면에서 철근에 이르기까지 다양하다. 또한 폭열로 인하여 콘크리트의 일부가 박락할 수 있으며 표면 가까이 있는 골재박락에서 철근까지 노출되는 박락현상도 있다. 슬래브와 같은 부재는 심한 경우 상하가 완전히 관통되어 파쇄되는 예도 있다.
나. 철근의 노출, 파손
콘크리트의 폭열이나 파쇄 등으로 인하여 철근이 노출되는 수가 있고, 주근의 열팽창으로 피복 콘크리트를 밀어내어 박리시킬수 있다. 또한 기둥 등 수직재의 경우는 화열이 집중 될 때 콘크리트를 박리 시키며 철근이 노출되고 국부적으로 수직근이 굴곡할 때도 있다.
다. 부재의 변형, 파괴
화재온도가 높아지면 수평부재는 콘크리트의 탄성과 강도가 저하되어 철근이 항복하면서 휨파괴를 일으킬 수 있고 또한 수직부재는 열팽창으로 인한 횡방향 변형으로 전단파괴 되는 수도 있다.
2. 고온에서의 콘크리트와 철근의 성상
가. 콘크리트
콘크리트가 고온에 노출되면 물리적, 화학적 변화를 일으켜 골재는 팽창하고 시멘트풀은 수축해서 골재와 시멘트의 본드가 끊어지며, 기존의 실험결과에 의하면그림.1,2 에서와 같이 500℃ 정도에서 콘크리트의 압축강도는 상온의 80% 정도로 저하하며 탄성계수 역시 같은 경향을 보임. 또한 콘크리트의 온도가 500℃ 이상인 경우는 냉각후에도 강도가 회복되지 않으나, 500 ℃ 미만인 경우 콘크리트 강도는 시간이 경과함에 따라 자연 회복됨.
그림 1. 온도에 의한 압축강도 변화 그림 2. 온도에 의한 탄성계수 변화
나. 철근
그림 3 과 같이 강재의 인장강도와 탄성계수 변화에

참고자료

· 없음