표제지
목차
논문개요 11
제1장 서론 12
1.1. 연구배경 및 필요성 12
1.2. 연구내용 및 범위 17
1.3. 연구 방법 18
1.4. 기존 연구 동향 20
1.4.1. 국내 화재시 내화성능 20
1.4.2. 화재 후 내진성능실험 23
제2장 국내·외 합성기둥 내화·내진설계 기준 26
2.1. 국내 합성기둥 내화설계 26
2.2. 국외 합성기둥 내화설계 32
2.2.1. 국외 합성기둥 내화설계 32
2.2.2. Eurocode3 33
2.2.3. Eurocode 4 34
2.3. 합성기둥 내진설계기준 35
2.3.1. 모멘트골조의 합성기둥 내화설계 35
2.3.2. 보통모멘트골조의 합성기둥 36
2.3.3. 중간모멘트골조의 합성기둥 38
제3장 화재 후 내진성능실험 39
3.1. 실험 개요 39
3.2. 실험체 제작 42
3.3. 실험방법 45
3.3.1. 화재 실험 45
3.3.2. 화재 후 내진성능 실험 51
제4장 실험 결과 60
4.1. 온도분포 60
4.2. 파괴양상 70
4.3. 하중-변위 특성 78
4.3.1. 최대 횡하중(maximum lateral force) 78
4.3.2. 연성계수(ductility factor) 89
4.3.3. 에너지소산능력(energy dissipation capacity) 93
4.3.4. 등가 감쇠비(βeff)[이미지참조] 97
4.3.5. 할선 강성(secant stiffness) 99
제5장 결론 103
참고문헌 107
부록 115
Abstract 117
〈표 1-1〉 경주 지진 후 지진 발생 횟수(기상청) 13
〈표 2-1〉 내화구조의 성능기준 30
〈표 2-2〉 내화등급에 따른 최소 콘크리트피복두께(Eurocode 4) 34
〈표 2-3〉 화재등급에 따른 SRC기둥 상세(Eurocode 4) 34
〈표 3-1〉 화재 후 내진성능 실험체 개요 39
〈표 3-2〉 콘크리트 배합표 43
〈표 3-3〉 재령기간에 따른 압축강도 시험 결과 43
〈표 3-4〉 철근 및 강재 역학적 특성 44
〈표 4-1〉 OSRC&ISRC의 철근 최대온도 62
〈표 4-2〉 OSRC&ISRC의 강재 최대온도 62
〈표 4-3〉 OSRC와 ISRC의 평균 최대온도 69
〈표 4-4〉 화재시간에 따른 OSRC와 ISRC의 최대 횡하중 80
〈표 4-5〉 OSRC와 ISRC의 하중결과 81
〈표 4-6〉 화재시간에 따른 OSRC와 ISRC의 연성계수 91
〈표 4-7〉 화재시간에 따른 OSRC의 누적소산에너지 95
〈표 4-8〉 화재시간에 따른 ISRC의 누적소산에너지 96
〈표 4-9〉 화재시간에 따른 OSRC와 ISRC의 초기강성 102
〈그림 1-1〉 국내·외 고층건물 화재 사례 13
〈그림 1-2〉 국내·외 지진사례 14
〈그림 1-3〉 Eurocode의 내화설계 흐름도 16
〈그림 1-4〉 연구 흐름도 17
〈그림 2-1〉 사양적 내화설계 흐름도 27
〈그림 2-2〉 성능적 내화설계 흐름도 28
〈그림 2-3〉 KS F 2257-7에 따른 열전대 설치 위치 31
〈그림 2-4〉 EN1993-1-2의 내화설계 절차 33
〈그림 2-5〉 보통모멘트골조 합성기둥의 철근 배근 상세 37
〈그림 2-6〉 중간모멘트골조 합성기둥 철근 배근 상세 37
〈그림 3-1〉 OSRC 실험체 개요 40
〈그림 3-2〉 ISRC 실험체 개요 40
〈그림 3-3〉 기둥 열전대 위치 41
〈그림 3-4〉 OSRC와 ISRC 실험체 제작 42
〈그림 3-5〉 콘크리트 공시체 양생 및 압축강도 실험 43
〈그림 3-6〉 KS F 2257-1 화재곡선 45
〈그림 3-7〉 한국건설기술연구원 수직가열로 46
〈그림 3-8〉 가열로 기둥 배치 46
〈그림 3-9〉 OSRC 30분 가열 실험 전 47
〈그림 3-10〉 OSRC 30분 가열 실험 후 47
〈그림 3-11〉 ISRC 30분 가열 실험 전 48
〈그림 3-12〉 ISRC 30분 가열 실험 후 48
〈그림 3-13〉 OSRC 60분 가열 실험 전 49
〈그림 3-14〉 OSRC 60분 가열 실험 후 49
〈그림 3-15〉 ISRC 60분 가열 실험 전 50
〈그림 3-16〉 ISRC 60분 가열 실험 후 50
〈그림 3-17〉 횡가력 하중프로토콜 51
〈그림 3-18〉 화재 후 내진성능 실험 개요 52
〈그림 3-19〉 횡가력 실험 52
〈그림 3-20〉 화재 후 내진성능실험 과정 53
〈그림 3-21〉 OSRC 비가열 실험체, 화재 후 내진성능실험 전 54
〈그림 3-22〉 OSRC 비가열 실험체, 화재 후 내진성능실험 후 54
〈그림 3-23〉 OSRC 30분 가열 실험체, 화재 후 내진성능실험 전 55
〈그림 3-24〉 OSRC 30분 가열 실험체, 화재 후 내진성능실험 후 55
〈그림 3-25〉 OSRC 60분 가열 실험체, 화재 후 내진성능실험 전 56
〈그림 3-26〉 OSRC 60분 가열 실험체, 화재 후 내진성능실험 후 56
〈그림 3-27〉 ISRC 비가열 실험체, 화재 후 내진성능실험 전 57
〈그림 3-28〉 ISRC 비가열 실험체, 화재 후 내진성능실험 후 57
〈그림 3-29〉 ISRC 30분 가열 실험체, 화재 후 내진성능실험 전 58
〈그림 3-30〉 ISRC 30분 가열 실험체, 화재 후 내진성능실험 후 58
〈그림 3-31〉 ISRC 60분 가열 실험체, 화재 후 내진성능실험 전 59
〈그림 3-32〉 ISRC 60분 가열 실험체, 화재 후 내진성능실험 후 59
〈그림 4-1〉 OSRC 30분 가열 철근 및 강재 온도분포 63
〈그림 4-2〉 OSRC 60분 가열 철근 및 강재 온도분포 64
〈그림 4-3〉 ISRC 30분 가열 철근 및 강재 온도분포 65
〈그림 4-4〉 ISRC 60분 가열 철근 및 강재 온도분포 66
〈그림 4-5〉 OSRC 및 ISRC 30분 가열 평균 온도분포 67
〈그림 4-6〉 OSRC 및 ISRC 60분 가열 평균 온도분포 68
〈그림 4-7〉 화재 후 내진성능실험 후 파괴양상 - OSRC 0t 71
〈그림 4-8〉 화재 후 내진성능실험 후 파괴양상 - OSRC 30t 72
〈그림 4-9〉 화재 후 내진성능실험 후 파괴양상 - OSRC 60t 73
〈그림 4-10〉 화재 후 내진성능실험 후 파괴모드 - ISRC 0t 74
〈그림 4-11〉 화재 후 내진성능실험 후 파괴모드 - ISRC 30t 75
〈그림 4-12〉 화재 후 내진성능실험 후 파괴모드 - ISRC 60t 76
〈그림 4-13〉 OSRC 실험체 하단부 파괴양상 77
〈그림 4-14〉 ISRC 실험체 하단부 파괴양상 77
〈그림 4-15〉 화재시간에 따른 하중-변위 이력곡선 특성 - 비가열실험체 82
〈그림 4-16〉 화재시간에 따른 하중-변위 이력곡선 특성 - 30분 가열 실험체 83
〈그림 4-17〉 화재시간에 따른 하중-변위 이력곡선 특성 - 60분 가열 실험체 84
〈그림 4-18〉 화재시간에 따른 하중-변위 이력곡선 특성 85
〈그림 4-19〉 구조보강에 따른 하중-변위 단조화곡선 특성 - 0t 86
〈그림 4-20〉 구조보강에 따른 하중-변위 단조화곡선 특성 - 30t 86
〈그림 4-21〉 구조보강에 따른 하중-변위 단조화곡선 특성 - 60t 87
〈그림 4-22〉 화재시간에 따른 최대 횡하중 88
〈그림 4-23〉 연성계수 산출 방법 89
〈그림 4-24〉 화재시간에 따른 연성계수 92
〈그림 4-25〉 누적소산에너지 산출법 93
〈그림 4-26〉 화재시간에 따른 OSRC와 ISRC의 누적소산에너지 94
〈그림 4-27〉 화재시간에 따른 OSRC와 ISRC의 등가감소계수 98
〈그림 4-28〉 화재시간에 따른 OSRC와 ISRC의 할선강성 100
〈그림 4-29〉 화재시간에 따른 OSRC와 ISRC의 평균 할선강성 101
〈그림 4-30〉 화재시간과 구조보강에 따른 초기강성 102
〈그림 A.1〉 에너지소산능력 도출 116