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쉴드 터널용 프리캐스트 세그먼트 콘크리트 라이닝의 내화성능
한병찬,하라다카즈노리,권영진,김윤용,Han, Byung-Chan,Harada, kazunori,Kwon, Young-Jin,Kim, Yun Yong 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.1
철근콘크리트 쉴드 터널 라이닝은 대형화재 등과 같은 고온에 노출될 경우, 구조체에의 급격한 온도 전달 및 내하력 저하로 구조체 붕괴의 원인이 될 수 있기 때문에 내화성능을 확보해야 한다. 이 연구는 쉴드터널의 프리캐스트 RC 세그먼트 라이닝에 대한 내화성능을 평가하고자 실험/해석적 연구를 수행하였다. 실험적 연구에서는 프리캐스트 RC 세그먼트내의 열적 취약부위를 실험변수로 하여 6개의 실 대형 실험체에 대한 내화실험을 실시하였으며, 화재조건은 RABT 곡선에 의한 온도이력을 이용하였다. 내화실험결과 이 연구에서 제시된 쉴드형 터널의 PP섬유 혼입콘크리트 충전부위는 폭렬이 발생하지 않는 우수한 내화성능을 나타내었다. 해석적 연구에서는 온도의존성을 고려한 재료의 열특성을 고려하여 비정상 유한요소 온도분포해석 기법을 이용하였는데, 실험결과를 잘 모사하는 것으로 검증되었다. Reinforced concrete (RC) shield tunnel lining must be designed for fireproof performance because the lining is sometimes exposed to very high temperature due to traffic accidents. Both experimental and numerical studies are carried out to evaluate fire resistance performance of precast RC tunnel lining systems. In the experimental studies, six full-scale precast RC tunnel segments are exposed to fire in order to examine the influence of various parameters on the fire resistance performance of precast RC tunnel lining. We used the temperature curve of the RABT criteria, which are severe conditions of fire temperatures. The fire test showed that the explosive spalling was not observed by substituting concrete to PP fiber reinforced concrete. A transient heat flow analysis was carried out in consideration of the material properties that change with temperature, and the results showed good agreement with the test results.
김세종(Kim, Se-Jong),김동준(Kim, Dong-Jun),김정희(Kim, Jung-Hee),권영진(Kwon, Young-Jin),한병찬(Han, Byung-Chan),김재환(Kim, Jae-Hwan) 한국화재소방학회 2009 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.춘계
지하에 건설되는 터널은 구조상 반 밀폐적인 특성을 가지고 외부와 차단되어 있기 때문에 화재발생시 연기에 의한 질식의 위험성이 크고 다수의 이용자들이 쉽게 패닉현상에 빠지게 되고 많은 연기와 유독가스에 노출되어 생명의 위협을 받게 된다. 또한 연기와 유독가스 호흡에 의한 체내유입은 인체상의 여러 가지 부작용을 초래하는 등 피해를 가져올 수 있다. 이러한 피해를 예방하고 최소화하기 위해 방재설비를 시설하고 운영하는데 국내의 방재시설에 대한 규정은 지하공간을 관리 관장하는 기관과 용도에 따라 각각 다르게 적용하고 있어 터널관련 방재시설의 변천에 대하여 알아보고 현재의 설치 기준과 문제점을 살펴보았다.
탄소섬유메쉬(CFM)로 보강한 철근콘크리트보의 휨 거동
김성진 ( Kim Sung-jin ),한병찬 ( Han Byung-chan ),최석원 ( Choi Suk-won ),윤현도 ( Yun Hyun-do ),오재혁 ( Oh Jae-huyck ),서수연 ( Seo Soo-yeon ),성수용 ( Sung Soo-yong ),김태용 ( Kim Tae-yong ) 한국구조물진단유지관리공학회 2002 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.6 No.2
The aim of this study is to provide the basic data for flexural behavior of RC beam strengthened with Carbon Fiber Mesh(CFM). The use of carbon fiber mesh reinforcements in concrete structure is expected to be increased, due to their high tensile strength, superior corrosion resistance, and good bonding performance. This study investigates the flexural performance and modes of failure of simply supported reinforcement concrete beams strengthened with externally bonded with CFM and mortar. A series of 6 specimens was tested to fail in flexure. The variables of experiment are the existence and location of clips, the chipping. The experimental results show that the RC beams strengthened with externally bonded CFM have more the flexure capacity.
김정희(Kim, Jung-Hee),권영진(Kwon, Young-Jin),이혜경(Lee, Hye-Kyung),김재환(Kim, Jae-Jwan),한병찬 (Han, Byung-Chan) 한국화재소방학회 2009 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.춘계
화재에 대한 안전성 확보는 ECC 등과 같은 신소재를 실제 구조물에 적용 또는 실용화하기 위해 필요한 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문은 터널구조물에 대한 내화대책의 일환으로써 ECC의 적용가능성을 평가하고자 하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 터널구조물의 화재 온도조건인 RABT 화재온도이력곡선을 적용하여 내화성능을 실험적으로 평가하였다. 또한 비정상 온도분포해석 기법을 이용하여 이를 해석적으로 묘사 검증하였으며, 실험결과를 통해 검증된 해석기법을 이용하여 터널라이닝에 대한 열전달 해석을 수행하여 ECC의 적용가능성을 고찰하였다. 실험결과 ECC는 폭렬 및 화재상태에서의 모체콘크리트에 열화가 발생하지 않았으며, 기존 콘크리트 및 내화소재와의 상대 비교에 있어서도 가장 우수한 내화성능을 나타냈다. 이를 통하여 터널구조물의 내화대책에 있어 ECC 소재가 적용가능성이 있는 것으로 판단되었다.
김동준(Kim, Dong-Joon),권영진(Kwon, Young-Jin),김용로(Kim, Yong-Ro),김재환(Han, Byung-Chan),한병찬(Kim, Jae-Hwan) 한국화재소방학회 2009 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.춘계
최근 초고층 건축물 등에 적용되는 고강도콘크리트의 내화성능에 대한 문제점이 제기됨에 따라 국토해양부에서는 고강도콘크리트 내화성능 관리 기준을 고시한 바 있으며, 건설업계에서도 이에 대응하기 위해 다양한 기술 검토가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 고강도콘크리트의 취약점으로 제기되고 있는 화재시의 폭렬문제에 대한 대응방안으로서 기존 연구를 통해 내화성능이 우수한 것으로 보고되고 있는 ECC 를 영구거푸집으로 활용한 고강도콘크리트의 내화성능을 검토하였다. ECC 영구거푸집을 활용한 고강도콘크리트 기둥부재의 내화성능 검토 결과, 영구거푸집과 고강도콘크리트 계면으로의 열 침투를 제어할 수 있도록 부재 생산 및 구축 방안을 검토하고, ECC의 적정 배합 및 두께를 확보한다면 고강도콘크리트의 내화성능 확보기술로서의 활용이 가능할 것으로 판단된다. 또한, 내화성 영구거푸집으로서의 단순 활용 방안 이외에 ECC의 우수한 물리적 성능을 활용하여 구조성능을 분담할 수 있는 방안으로의 지속적 검토가 필요할 것으로 판단된다.