철근콘크리트 구조물의 화재

▒ 기출문제

- 93회 3교시 3번 : 철근콘크리트 구조물의 화재발생시 구조안전에 미치는 영향을 설명하고, 구조물 피해의 조사내용과 복구방법에 대하여 설명하시오

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▒ 개요

① 화재시 시멘트페이스트는 80℃ 정도에서 팽창, 110℃에 수축, 750℃에 팽창 되며

② 골재는 서서히 팽창이 진행, 철근은 가열에 따라 급격히 팽창 한다.

③ 서로 상이한 열팽창현상에 의해 균열, 박락, 폭열현상이 발생

▒ 화재(가열온도)가 콘크리트(구조안전)에 미치는 영향

▒ 화재 후 콘크리트 역학적 성질

① 콘크리트 강도, 정탄성계수, 탄성계수의 저하

② 화재 직후 저하된 콘크리트 역학적 성질은 시간 흐름에 따라 상당히 자연회복

③ 철근은 300℃ 이상 인장강도 급격히 저하, 400℃ 이상 항복점 없어짐

그러나 냉각 후 거의 회복하며 500℃ 정도의 가열에서 조금 저하 될 정도

④ PC강재의 경우 500℃에서 인장강도 50%, 항복점은 30% 정도

▒ 화재의 조사

1) 1차 조사(육안관찰)

① 콘크리트의 변색 : 수열온도 추정

② 폭열의 유무, 폭 및 깊이

③ 균열의 유무, 폭 및 깊이

④ 들뜸이나 박리의 유무

⑤ 부재의 휨이나 변형

⑥ 철근의 상태

 

2) 2차 조사(1차 조사 후 1급 이외의 경우)

① 반발경도시험

② 중성화시험

③ 코어채취시험

④ 철근인발시험

⑤ 진동시험

⑥ 재하시험

⑦ 수열온도추정시험

▒ 화재 피해 등급의 판단 기준 및 복구방법

▒ 대책

① 내화성질이 우수한 골재 사용

② 석영질의 골재사용 억제

③ 충분한 피복두께로 단면증대

④ 내화재료나 단열재로 피복

⑤ 적절한 보수, 보강으로 내력을 증진

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▒ 연관문제

폭열현상 - 피복두께 - 철골의 내화공법 - 목재의 내화공법 - 방화재료

▒ 참고문헌(출처)

1) 시설물의 유지관리 / 김양중

2) 철근콘크리트 구조물의 화재조사, 진단방법 및 유지관리방안 / 권영진 외 4