경량 중공체를 적용한 RC조 중공슬래브의 내화성능에 관한 연구

조범연,여인환,김흥열,김형준,권인규 한국화재소방학회 2011 한국화재소방학회논문지 Vol.25 No.6

본 연구는 RC조 슬래브의 자중을 줄이기 위하여 구조적 역할을 담당하지 않은 상·하부 철근 사이의중앙부 콘크리트를 제거하고, 중량감소 및 단열성능을 확보할 수 있는 경량 중공체를 적용한 중공슬래브에 대하여 현장 적용을 위한 최소 요구내화성능(1~2시간)을 평가하기 위한 것이다. 이에 피복두께 및 적재하중, 경간길이를 실험인자로 설정하여 실험을 수행하였다. 내화실험을 실시한 결과, 실험인자에 상관없이 모두 목표 내화성능인 120분을 만족하였고 피복두께 보다 적재하중이 내화성능에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 경간길이는 짧을수록 내화성능에 유리한 것으로 나타났다. 기존 RC조 슬래브에 적용되지 않던 경량 중공체로 사용된 발포폴리스티렌(EPS: Expanded Polystyrene)의 고온시 특성을 파악한결과 100℃에서 유리천이현상(Glass Transition)으로 인한 온도상승 지연구간이 발생하는 것으로 나타났다. 또한 발포폴리스티렌의 polystyrene는 녹는점이 185℃로 낮은 온도에서 용융된다. 따라서 낮은 온도에서 중공체가 용융되어 온도센서 주변에서 전도에 의한 열전달 매개체가 사라지게 된다. 이에 중공체의온도는 철근 및 콘크리트에 비해 낮게 나타나는 것으로 판단된다. 따라서 경량 중공체는 낮은 온도에서용융되어 중공슬래브의 내화성능에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다. This study is for evaluating the fire resistance performance (1~2h) of the RC Structure void slab using the Lightweight Hollow Sphere, which can reduce the unnecessary dynamic part of removing the central concrete. For this experiment, we set up depth of concrete cover, live load, and span length as the factors. The result comes out with all the slabs under those conditions can ensure the goal fire resistance performance (120min). And among these factors, the resisting capability changes more sensitively with the live load rather than the thickness of cover. And the shorter span length could assure the better the fire resistance performance. The result observing the character in high temperature of the Lightweight Hollow Sphere which does not used as existing RC structure slab, a delay section in temperature change is occurred due to the Glass Transition in 100℃. And heat transfer by conduction does not occur at lightweight hollow sphere because the polystyrene in EPS (Expanded Polystyrene)melts point in 185℃. Therefore temperature at lightweight hollow sphere is lower than the concrete and rebar.

화재에 노출된 콘크리트 세그먼트 온도거동 특성에 관한 실험적 연구

조범연,김흥열,김형준,권인규,원종필 한국방재학회 2014 한국방재학회논문집 Vol.14 No.1

As the plan to subsea tunnels was announced in Korea, how to secure fire-resistance of the concrete linings in shield tunnels has beenemerging as an important issue. Reinforced concrete segment used inside of shield tunnels is structural member which resists loadssuch as earth pressure or hydraulic pressure. Since high-strength concrete having compressive strength of over 40 MPa is used, significantdamage to the segment is foreseeable upon a fire unless elaborate measures are taken against a fire. Therefore, in this study tofind how to improve safety of concrete structure in shield tunnels, damage range observed from full-scale fire resistance test was comparedwith that observed from fire resistance test provided by the EFNARC (European Federation for Specialist Construction Chemicalsand Concrete Systems) and the behaviors of concrete linings in the fire tests were evaluated. 최근 한국에서는 해저터널 시공계획이 발표되면서 쉴드터널의 콘크리트 라이닝 내화성능 확보방안에 관한 중요성이 제기되고 있다. 쉴드터널 내부에 시공되는 철근콘크리트 세그먼트는 토압이나 수압 등 하중을 지지하는 구조부재로 압축강도가 40 MPa 이상의 고강도 콘크리트를 사용하고 있어 특별한 내화대책이 없을 경우에는 화재로 인해 세그먼트에 상당한 피해가 예상되며 아울러 폭렬에 의한단면손실 및 철근 강도의 손실로 터널 붕괴로까지 이어질 가능성이 높다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 쉴드터널 콘크리트 구조물의 화재안전성 향상에 기여할 수 있도록 실대형 터널 세그먼트 내화실험의 화재손상범위와 EFNARC(European Federation of Producerand Applicators of Specialist Product for Structures)에서 제시하고 있는 터널 콘크리트 세그먼트의 내화성능평가 실험방법에 따른 내화실험 화재손상범위를 비교하여 실험방법에 따른 콘크리트 세그먼트의 화재거동 특성을 평가하였다.

부직포를 이용한 신기술 못자리 관리

조범연 충남대학교 농과대학 2000 논문집 Vol.- No.6

프리스트레스 파형웨브 합성보의내화성능에 관한 실험적 연구

조범연,김흥열,김형준,강현,김강수,Cho. Bum-Yean,Kim. Heung-Youl,Kim. Hyung-Jun,Kang. Hyun,Kim. Kang-Su 한국방재학회 2014 한국방재학회논문집 Vol.14 No.1

이 연구에서는 장경간을 실현하면서 층고절감의 목적을 동시에 달성하기 위하여 개발된 파형웨브가 적용된 프리스트레스트 매립형 합성보와 일반적인 슬림플로어 보의 내화성능평가를 수행하였다. 내화성능 평가실험에서는 ISO 834 표준화재곡선을 적용하였으며, 주요실험 변수는 프리스트레스의 도입여부, 파형 웹의 형상, 그리고 내화피복의 두께였다. 모든 실험체들은 목적한 화재저항시간보다 더욱 향상된 화재성능을 보여주었으며, 프리스트레스가 도입된 파형웹 합성보는 일반적인 슬림플로어 합성보에 비하여 얇은 내화피복을 적용하였음을 감안하면 매우 우수한 화재저항성능을 보여주었다. In this study, the fire resistance tests were performed on the conventional slim floor beam and the prestressed composite beams with corrugated webs, which is suitable for the long-span structure with a reduction in story height by utilizing the prestress and accordion effect. In the fire test program, the ISO 834 standard fire curve was adopted, and key test variables were effect of prestress, shape of corrugated webs, and thickness of sprayed fire proofing material. All of test specimens showed enhanced fire resistance performances exceeding the expected performance level, and the prestressed composite beams with corrugated webs especially showed the excellent fire performances considering that these specimens had thin fire proofing thickness compared to conventional slim floor specimen.

단면형상 및 크기에 따른 콘크리트 충전강관(CFT) 기둥의 화재거동에 관한 실험적 연구

조범연,김흥열,권기석,양승조 한국화재소방학회 2017 한국화재소방학회논문지 Vol.31 No.2

In this study, fire resistance tests were conducted to evaluate the fire resistance performance of unprotected and non-weldedCFT columns in relation to the shape and size of cross-sections. Unprotected slot-type CFT columns which were □300 and □500 in dimensions resisted fire for 125 minutes and more than 180 minutes, respectively. Strain analysis showed thatslot-type CFT columns were more ductile than welded CFT columns. The temperatures of central parts measured when weldedCFT columns and slot-type CFT columns had lost fire resistance performance were higher in the former than the latter. Therefore, slot connection does not a great influence on the temperatures inside the concrete. 본 연구는 단면형태 및 단면크기에 따라 무피복 및 무용접 조건에서 CFT기둥의 내화성능을 평가하기 위하여 내화실험을 실시하였다. 실험결과, 슬롯형 CFT기둥(□500)은 무피복 조건에서 180분 이상의 내화성능을 발휘하였다. 슬롯형 CFT기둥(□300)은 무피복 조건에서 125분의 내화성능을 발휘하였고, 이때 변형률을 분석한 결과 슬롯형 CFT기둥이 용접형 CFT기둥에 비해 연성파괴를 하는 것으로 나타났다. 또한 용접형 CFT기둥이 내화성능을 상실한 시점에서 중심부 온도는 슬롯형 CFT기둥에 비해 높게 나타났다. 따라서 슬롯접합이 콘크리트 내부온도에 미치는 영향은크지 않은 것으로 판단된다.

와이어로프를 적용한 고강도 철근콘크리트 기둥의 내화공법 및 하중비에 따른 내화성능에 관한 연구

조범연,여인환,김흥열,김형준,권인규 한국화재소방학회 2012 한국화재소방학회논문지 Vol.26 No.6

The fire resistance test has been conducted under the standard fire & loading conditions to evaluate fire resistance performance,according to applying to methods of the lateral confinement reinforcement by prestressed Wire Rope and fire resistance reinforcement by Fiber-Cocktail and load ratio for high strength concrete column. The test result, for 60 MPa high-strength concrete column, It was indicated that applying to the wire rope has improved axial ductility in the fire condition,and fire resistance performance has been enhanced by more than 23 %. In addition to this, in case of applying the wire rope to 60 MPa high-strength concrete column, load can be judged that about 70 % of designed load is appropriate. If the Wire Rope and Fiber-Cocktail is applied to 100 MPa high-strength concrete column, It was shown that the fire resistance performance was enhanced by 4 times as much as applying only hoops. 60 MPa급, 100 MPa급 고강도 철근콘크리트 기둥에 대하여 횡구속력 보강공법(와이어로프)과 내화보강공법(Fiber-Cocktail) 적용 유무 및 하중비에 따른 내화성능을 평가하기 위하여 표준화재 재하조건에 내화실험을 실시하였다. 실험결과 60 MPa급 고강도 콘크리트 기둥의 경우 와이어로프를 적용함으로써 화재시 축방향의 연성이 향상되며, 내화성능은23 % 이상 향상되는 것으로 나타났다. 또한 와이어로프를 적용할 경우 하중은 설계하중의 70 % 수준이 적정하다고 판단된다. 100MPa급 고강도 콘크리트 기둥에 와이어로프와 Fiber-Cocktail을 적용할 경우 띠철근만을 적용한 경우보다 내화성능이 4배 이상 향상되는 것으로 나타났으며, 100MPa급 고강도 콘크리트 기둥에 내화성능을 확보하기 위해서는 하중은 설계하중의 70 % 미만으로 설정하는 것이 적정하다고 판단된다.

표준화재 재하조건에서 법정슬래브의 내화성능에 관한 실험적 연구

조범연(Cho, Bum-Yean),여인환(Yeo, In-Hwan),김흥열(Kim, Heung-Youl),민병렬(Min, Byung-Yeol),김형준(Kim, Hyung-Jun) 한국화재소방학회 2011 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2011 No.추계

본 연구에서는 현재 법정내화구조로 규정되어 있는 철근콘크리트(RC: Reinforced concrete)조 및 철골철망모르타르(SWM: Steel & Wire Mortar)조 슬래브에 대하여 재하조건에서 구조별 내화성능을 검토하고, 철골철망모르타르조 슬래브에 대해서는 피복두께별 내화성능을 검토하고자 표준화재조건에서 내화실험을 실시하였다. 실험결과 동일피복 두께일 경우 철근콘크리트조 슬래브가 내화성능이 우수한 것으로 나타났으며, 철골철망 모르타르조 슬래브의 경우 피복두께가 10mm 증가 시 7%의 내화성능이 향상되는 것으로 나타났다. 가열 이면온도는 슬래브의 두께가 늘어날수록 낮은 것으로 나타났다.

100 MPa급 고강도 콘크리트 기둥의 폭렬방지 및 하중지지력 향상방안에 관한 실험적 연구

조범연,김흥열,김형준,권인규,김경옥 한국화재소방학회 2012 한국화재소방학회논문지 Vol.26 No.6

In this study, we have conducted a fire resistance experiment under loading condition on standard fire to evaluate the fire resistance performance according to applying reinforcement of methods for reinforcing the lateral confinement of reinforced bars (Wire Rope) and fire resistance reinforcement (Fiber-Cocktail) for 100 MPa high strength concrete column. In the result of the experiment, in case of the test objects applied by hoop, it has been shown as not possible to be applied as the fire resistance structure after satisfying the fire resistance performance for 43 minutes. In case of applying the wire rope as lateral confinement of reinforced bar, instead of hoop in identical volume ratio, it has been shown as possible to apply it to the buildings with under 4 floors after satisfying the fire resistance performance fro 69 minutes with any separate fire resistance process. Also, in case of applying with mixing wire rope method, instead of hoop, and Fiber-Cocktail mix method to prevent spall, it has been shown as possible to apply to the buildings with over 12 floors after satisfying the fire resistance performance for 180 minutes. 본 연구는 100 MPa급 고강도 콘크리트 기둥에 대하여 횡구속력 보강 및 내화보강 공법 적용 유무에 따른 내화성능을평가하기 위하여 표준화재 재하조건에서 내화실험을 실시하였다. 실험결과, 띠철근을 적용한 실험체의 경우 43분의 내화성능을 만족하여 내화구조로써 적용할 수 없는 것으로 나타났으며, 동일체적비로 띠철근을 대체한 와이어로프를 적용할경우 별도의 내화처리 없이 69분의 내화성능을 만족하여 4층 이하 건물에 적용할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 띠철근을 대체한 와이어로프 및 폭렬방지를 위한 Fiber-Cocktail 혼입공법을 혼합 적용 할 경우 180분의 내화성능을 만족하여 12층 초과 건물에 적용할 수 있는 것으로 나타났다.

20세기 인도-힌두권 선교에 관한 견해들

조범연 아세아연합신학대학교 세계지역연구소 2005 ACTS 세계선교연구 Vol.1 No.-

와이어로프를 적용한 장경간 구조물의 내화성능 확보방안 연구

조범연,김흥열,김형준,권오상 한국방재학회 2014 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.-

대공간 건축물의 경우, 필연적으로 장스팬의 시공이 요구되며 장스팬으로 시공할 경우 스팬의 길이가 길어짐에 따라 처짐 등의 인장력에 문제가 발생할 수 있다. 이에 본 연구에서는 화재에 노출된 장스팬구조물의 내화성능을 평가하기 위해 일반슬래브, 슬림플로어공법의 합성슬래브, 와이어로프를 적용한 슬림플로어 공법의 합성슬래브를 대상으로 장스팬 구조물의 화재 시 내화성능을 확보할 수 있는 방안에 대해 실물실험을 수행하여 분석하였다