KR101207530B1

KR101207530B1 - 내화뿜칠재 충격하중 시험장치

Info

Publication number: KR101207530B1
Application number: KR1020100093714A
Authority: KR
Inventors: 박동수; 정원섭
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2012-12-03
Also published as: KR20120032203A

Abstract

내화뿜칠재 충격하중 시험장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 충격판; 일단이 상기 충격판의 일측에 회전 가능하도록 체결되고, 타단에는 충격해머가 장착되며, 자중에 의해 상기 일단을 중심으로 회동되어, 상기 충격판의 상부에 소정정도의 충격을 가하는 해머부; 상기 충격판의 타측에 형성되어 상기 해머부가 상기 충격판에 가하는 충격을 시험편에 전달하는 것으로, 상기 충격판의 하부에 형성되어 상기 시험편을 지지하는 지지플랜지와, 상기 시험편을 상기 지지플랜지에 밀착 고정시키는 고정부재를 구비하되, 상기 시험편은 내화뿜칠재가 시공된 면이 하측을 향하도록 상기 지지플랜지에 장착되는 시험편 장착부; 및 상기 충격판에 체결되어 상기 해머부가 상기 충격판에 가하는 충격량을 측정하는 가속도센서;를 포함하는 내화뿜칠재 충격하중 시험장치가 제공될 수 있다.

Description

내화뿜칠재 충격하중 시험장치 {Testing device for impact loading of fire-resistive materials}

본 발명은 내화뿜칠재 충격하중 시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간편하게 시험편의 내화뿜칠재 부착강도를 측정할 수 있는 내화뿜칠재 시험장치에 관한 것이다.

건축물의 화재 발생시에는 약 800도 내지 1000도의 고열이 발생된다. 이때, 건축물을 형성하는 철골 구조물은 불연재이기는 하나, 열의 전도가 매우 빨라 상기와 같은 고열로 인해 강재내력이 급속하게 저하된다. 따라서 건축물의 화재 발생시, 철골 구조물은 고열로 인해 쉽게 변형이 일어나 건축물의 붕괴를 초래할 수 있다.

상기와 같은 이유로, 건축물의 철골 구조물에는 내화강도를 강화시키기 위하여 표면에 내화뿜칠재가 시공된다. 내화뿜칠재는 건축물의 화재 발생시 철골구조물의 구조적 성능을 일정시간 유지하여 화재로부터 대피할 수 있는 여유시간을 제공하는 한편, 화재의 확산을 방지할 수 있다. 이때, 통상적으로 철골 구조물에 사용되는 내화뿜칠재로는 퍼라이트계 및 세라믹 석고계 등이 있다.

한편, 내화뿜칠재는 건축물의 수명 기간동안 철골 구조물 등에서 탈락되지 않고 유지되어야 한다. 즉, 내화뿜칠재는 내화성능뿐만 아니라, 일정정도의 부착강도를 함께 가지고 있어야 한다.

다만, 상기와 같은 내화뿜칠재의 부착강도는 구조물의 특성에 따라 그 기준이 다소 상이할 수 있다. 예를 들어, 변전소와 같이 충격이나 진동의 발생이 잦은 구조물에서는 상기와 같은 내화뿜칠재의 부착강도가 매우 우수할 것이 요구된다. 충격이나 진동에 의해 내화뿜칠재가 철골 구조물에서 탈락될 수 있기 때문이다.

따라서 충격하중에 대한 내화뿜칠재의 부착강도를 측정하는 시험을 통해 내화뿜칠재의 부착강도 기준을 설정하는 작업이 요구된다. 종래 이와 같은 시험은 충격 백(Bag)을 사용하여 이루어졌다. 즉, 적당한 중량의 충격 백을 이용하여 시험체의 표면에 떨어뜨리거나, 그네처럼 흔들어 시험체에 충격을 주는 방법으로 내화뿜칠재의 충격하중 시험이 이루어졌다.

그러나 상기와 같은 시험방법은 시험체가 충격 백에 의해 충격을 받을 수 있을 정도로 크기가 커야한다는 제약이 있었으며, 시험체에 가해지는 충격량을 정확하게 측정할 수 없다는 문제점이 있었다. 또한, 내화뿜칠재의 부착강도에 대한 체계적인 실험데이터를 확보할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시예들은 충격하중에 대한 내화뿜칠재의 부착강도를 용이하게 측정할 수 있는 내화뿜칠재 충격하중 시험장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 충격판; 일단이 상기 충격판의 일측에 회전 가능하도록 체결되고, 타단에는 충격해머가 장착되며, 자중에 의해 상기 일단을 중심으로 회동되어, 상기 충격판의 상부에 소정정도의 충격을 가하는 해머부; 상기 충격판의 타측에 형성되어 상기 해머부가 상기 충격판에 가하는 충격을 시험편에 전달하는 것으로, 상기 충격판의 하부에 형성되어 상기 시험편을 지지하는 지지플랜지와, 상기 시험편을 상기 지지플랜지에 밀착 고정시키는 고정부재를 구비하되, 상기 시험편은 내화뿜칠재가 시공된 면이 하측을 향하도록 상기 지지플랜지에 장착되는 시험편 장착부; 및 상기 충격판에 체결되어 상기 해머부가 상기 충격판에 가하는 충격량을 측정하는 가속도센서;를 포함하는 내화뿜칠재 충격하중 시험장치가 제공될 수 있다.

삭제

또한, 상기 내화뿜칠재 충격하중 시험장치는 상기 해머부의 회전축 부위에 체결되어 상기 해머부의 회전각도를 측정하는 충격량 조절부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 내화뿜칠재 충격하중 시험장치는 상기 충격판에 체결되어 상기 해머부가 상기 충격판에 가하는 충격량을 측정하는 가속도센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 충격판, 해머부 및 시험편 장착부를 구비하여 내화뿜칠재 충격하중 시험을 용이하게 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 충격량을 일정하게 조절가능하여 충격량에 따른 내화뿜칠재의 부착강도를 간편하게 시험할 수 있으며, 내화뿜칠재의 부착강도에 대한 체계적인 실험데이터를 구축할 수 있다.

덧붙여, 본 발명의 실시예들은 충격량 조절부 및 가속도센서를 구비하여 시험자가 시험편에 전달되는 충격량을 용이하게 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내화뿜칠재 충격하중 측정장치를 보여주는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내화뿜칠재 충격하중 측정장치를 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내화뿜칠재 충격하중 측정장치를 보여주는 후면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내화뿜칠재 충격하중 측정장치의 작동을 보여주는 작동상태도이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내화뿜칠재 충격하중 측정장치(100)를 보여주는 측면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내화뿜칠재 충격하중 측정장치(100)를 보여주는 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내화뿜칠재 충격하중 측정장치(100)를 보여주는 후면도이다.

도 1 내지 도 3를 참고하면, 내화뿜칠재 충격하중 측정장치(100)는 충격판(110)을 포함한다. 충격판(110)은 바닥면에 배치될 수 있다. 또한, 충격판(110)은 철재 플레이트 등으로 형성될 수 있다.

한편, 내화뿜칠재 충격하중 측정장치(100)는 충격판(110)를 지지하는 진동방지부재(120)을 포함할 수 있다. 진동방지부재(120)는 충격판(110)과 바닥면 사이에 배치되어 충격판(110)을 하부에서 지지한다. 진동방지부재(120)는 충격판(110)의 진동을 일부 흡수하여 충격판(110)의 진동이 바닥면에 전달되는 것을 방지한다.

이때, 진동방지부재(120)는 고무와 같은 탄성부재로 형성될 수 있다. 상기와 같은 경우, 진동방지부재(120)가 충격판(110)의 진동을 효과적으로 흡수할 수 있다. 따라서 충격하중 시험시, 충격판(110)의 진동이 바닥면에 전달됨으로 인한 소음 등을 저감시킬 수 있다.

내화뿜칠재 충격하중 측정장치(100)는 충격판(110)의 일측에 체결되는 해머부(130)를 포함한다. 해머부(130)는 충격판(110)과 충돌하여 충격판(110)에 소정정도의 충격을 가한다.

해머부(130)는 힌지체결부(131), 바디부(133) 및 충격해머(132)를 구비할 수 있다.

바디부(133)는 길이방향으로 길게 형성된 바(bar)의 형태로 형성될 수 있다. 바디부(133)의 일단에는 힌지체결부(131)가 형성된다. 힌지체결부(131)는 충격판(110)의 일측에 회전 가능하도록 체결된다.

바디부(133)의 타단에는 충격해머(132)가 형성된다. 충격해머(132)는 힌지체결부(131)를 중심으로 회전하여 충격판(110)과 충돌할 수 있다. 이때, 충격해머(132)는 충격판(110)과 충돌하는 부위가 볼록하게 돌출된 곡면(132a)으로 형성될 수 있다. 상기와 같은 경우, 충격하중 시험시 충격해머(132)로 인해 충격판(110)에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있다.

또한, 충격해머(132)는 플라스틱을 재질로 형성될 수 있다. 다만, 충격해머(132)는 상기 플라스틱 이외에도 강재, 고무 등의 다양한 재질로 형성될 수 있다.

한편, 내화뿜칠재 충격하중 측정장치(100)는 충격량 조절부(150)를 포함할 수 있다. 이때, 충격량 조절부(150)는 힌지체결부(131)를 중심으로 부채꼴 형태로 형성될 수 있다. 또한, 충격량 조절부(150)에는 상기 부채꼴 형태의 호를 따라 각도표시눈금(미표시)이 형성될 수 있다.

따라서 시험자는 상기 각도표시눈금을 통해 해머부(130)의 회전각도를 조절할 수 있다. 또한, 시험자는 해머부(130)의 회전각도를 조절하여 해머부(130)가 충격판(110)에 가하는 충격량을 조절할 수 있다.

한편, 내화뿜칠재 충격하중 측정장치(100)는 시험편 장착부(140)를 포함한다. 시험편 장착부(140)는 충격판(110)의 일측에 형성된다. 이때, 시험편 장착부(140)는 충격해머(132)가 충격판(110)과 충돌하는 부위와 인접한 위치에 형성될 수 있다.

시험편 장착부(140)는 지지플랜지(141) 및 고정부재(142)를 구비할 수 있다. 이때, 지지플랜지(141)는 충격판(110)의 하부에 형성될 수 있다. 상기와 같은 경우, 시험편(10)은 충격판(110)에 하부에 체결되어 지지플랜지(141)에 의해 지지된다.

한편, 고정부재(142)는 시험편(10)을 충격판(110)에 고정시킨다. 또한, 고정부재(142)는 시험편(10)과 충격판(110)을 밀착시켜 충격판(110)에 가해지는 충격이 시험편(10)으로 전달되도록 한다. 이때, 고정부재(142)로는 나비볼트(Wing bolt)가 사용될 수 있다. 다만, 고정부재(142)는 상기 나비볼트에 한정되지 않으며, 이와 동일유사한 기능을 수행하는 다양한 수단을 포함할 수 있다.

한편, 내화뿜칠재 충격하중 시험장치(100)는 가속도센서(160)를 더 포함할 수 있다. 가속도센서(160)는 충격판(110)의 일측에 장착되어 충격판(110)에 가해지는 충격량을 측정할 수 있다.

이때, 가속도센서(160)는 시험편 장착부(140)와 인접한 위치에 장착될 수 있다. 상기와 같은 경우, 시험자는 가속도센서(160)에서 측정된 상기 충격량을 통해 시험편 장착부(140) 및 시험편(10)에 가해지는 충격량을 예측할 수 있다. 한편, 가속도센서(160)는 필요에 따라 시험편(10)에 직접 장착되어 시험편(10)에 전달되는 충격량을 측정할 수도 있다.

다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 가속도센서(160)가 시험편(10)이 체결되는 시험편 장착부(140)의 상부 측에 장착된 경우를 중심으로 설명한다.

이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 내화뿜칠재 충격하중 측정장치(100)의 작동에 대하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내화뿜칠재 충격하중 측정장치(100)의 작동을 보여주는 작동상태도이다.

도 4를 참고하면, 시험자는 먼저 시험편(10)을 시험편 장착부(140)에 장착한다. 이때, 시험편(10)은 일측에는 내화뿜칠재(미도시)가 시공된다.

상기 내화뿜칠재는 철골내화피복재의 일종으로 무기질 등이 혼합된 제품을 시험편(10)에 일정 두께로 피복한 것을 포함한다. 또한, 상기 내화뿜칠재는 암면계와 같은 반습식 내화뿜칠재를 포함한다. 또한, 상기 내화뿜칠재는 암면계, 질석계 또는 퍼라이트계와 같은 습식 내화뿜칠재를 포함한다. 다만, 상기 내화뿜칠재는 이상에서 예시한 것에 한정되지 않으며, 방염 및 내화성능을 위하여 부재에 피복 또는 도포되는 다양한 부재를 포함한다.

시험자는 일측에 상기 내화뿜칠재가 시공된 시험편(10)을 지지플랜지(141) 위에 장착한다. 이때, 시험편(10)은 상기 내화뿜칠재가 시공된 면이 하측을 향하도록 장착된다.

시험편(10)이 지지플랜지(141)에 장착되면, 시험자는 고정부재(142)를 사용하여 시험편(10)을 충격판(110)에 고정시킨다. 고정부재(142)에 의해 시험편(10)은 지지플랜지(141)와 밀착된다.

상기와 같이 시험편(10)의 장착이 완료되면, 시험자는 해머부(130)를 소정각도 상측으로 회전시킨다. 이때, 시험자는 시험편(10)에 가해지는 충격량을 조절하기 위해 충격량 조절부(150)를 이용할 수 있다. 즉, 시험자는 충격량 조절부(150)에 형성된 상기 각도표시눈금을 이용하여, 시험편(10)에 가하고자 하는 충격량에 상응하는 각도로 해머부(130)를 회전시킨다.

시험자가 해머부(130)를 놓으면, 충격해머(132)의 무게로 인해 해머부(130)는 힌지체결부(131)를 중심으로 회전한다. 따라서 충격해머(132)는 충격판(110)과 충돌하여 충격판(110)에 소정정도의 충격을 가한다. 이때, 가속도센서(160)는 충격판(110)에 가해지는 충격량을 측정한다.

한편, 충격판(110)에 가해진 충격은 지지플랜지(141)를 통해 시험편(10)에 전달된다. 또한, 충격판(110)에 가해진 충격은 고정부재(142)를 통해 시험편(10)에 전달된다. 따라서 시험편(10) 및 시험편(10)의 일측에 시공된 상기 내화뿜칠재에는 충격에 의한 진동 및 하중이 가해진다.

시험자는 시험편(10)의 일측에 시공된 상기 내화뿜칠재의 부착정도를 관찰하고, 충격량을 상이하게 하여 다시 상기와 같은 과정의 시험을 반복 수행한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 시험자는 내화뿜칠재 충격하중 시험장치(100)를 사용하여 간편하게 내화뿜칠재 충격하중 시험을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내화뿜칠재 충격하중 시험장치(100)는 충격량 조절부(150)를 구비하여 시험편(10)에 가해지는 충격량을 용이하게 조절할 수 있으며, 가속도센서(160)를 통해 시험편(10)에 가해지는 충격량을 정확하게 측정할 수 있다.

덧붙여, 본 발명의 일 실시예에 따른 내화뿜칠재 충격하중 시험장치(100)는 시험체의 크기가 작은 경우에도 용이하게 충격하중 시험을 수행할 수 있어 다양한 분야에 이용될 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 내화뿜칠재 충격하중 시험장치
110: 충격판
120: 진동방지부재
130: 해머부
140: 시험편 장착부
150: 충격량 조절부
160: 가속도센서

Claims

충격판;
일단이 상기 충격판의 일측에 회전 가능하도록 체결되고, 타단에는 충격해머가 장착되며, 자중에 의해 상기 일단을 중심으로 회동되어, 상기 충격판의 상부에 소정정도의 충격을 가하는 해머부;
상기 충격판의 타측에 형성되어 상기 해머부가 상기 충격판에 가하는 충격을 시험편에 전달하는 것으로, 상기 충격판의 하부에 형성되어 상기 시험편을 지지하는 지지플랜지와, 상기 시험편을 상기 지지플랜지에 밀착 고정시키는 고정부재를 구비하되, 상기 시험편은 내화뿜칠재가 시공된 면이 하측을 향하도록 상기 지지플랜지에 장착되는 시험편 장착부;
상기 충격판에 체결되어 상기 해머부가 상기 충격판에 가하는 충격량을 측정하는 가속도센서;를 포함하는 내화뿜칠재 충격하중 시험장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 충격판의 하부에 체결되어 상기 충격판의 진동이 바닥면에 전달되는 것을 방지하는 진동방지부재를 더 포함하는 내화뿜칠재 충격하중 시험장치.
청구항 1에 있어서,
상기 해머부의 회전축 부위에 체결되어 상기 해머부의 회전각도를 측정하는 충격량 조절부를 더 포함하는 내화뿜칠재 충격하중 시험장치.
삭제