KR20190102802A - 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브 - Google Patents
내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190102802A KR20190102802A KR1020180023743A KR20180023743A KR20190102802A KR 20190102802 A KR20190102802 A KR 20190102802A KR 1020180023743 A KR1020180023743 A KR 1020180023743A KR 20180023743 A KR20180023743 A KR 20180023743A KR 20190102802 A KR20190102802 A KR 20190102802A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- concrete
- slab
- fire
- abdomen
- reinforcing
- Prior art date
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 174
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 title claims description 21
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 86
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 49
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 claims abstract description 43
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims description 23
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 10
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 7
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 5
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 claims description 5
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 2
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 28
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 4
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F1/00—Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
- E21F1/04—Air ducts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B16/04—Macromolecular compounds
- C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
- C04B16/0616—Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B16/0625—Polyalkenes, e.g. polyethylene
- C04B16/0633—Polypropylene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/02—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements
- E04B1/04—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements the elements consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stone-like material
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
- E04B1/94—Protection against other undesired influences or dangers against fire
- E04B1/941—Building elements specially adapted therefor
- E04B1/942—Building elements specially adapted therefor slab-shaped
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
본 발명은 터널내 화재에 의해 손상이 예상되는 콘크리트 풍도슬래브 및 유사한 바닥판 슬래브 제작 시에 단면형상을 Π형, T형 및 더블 T형 중 어느 한 단면의 하방이 개방된 구조로 구성하고, 화재시 고온의 영향으로부터 복부에 배치된 보강부재를 보호하기 위해 복부의 하면부 및 측면부에 온도전달 지연두께부(d)를 더 확보하면서도 콘크리트 부재의 중립축(N.A)이 PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재 보다 위에 위치하기 때문에 구조적인 안정성을 확보하여 구조물의 손상 및 붕괴를 방지하고, PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재가 화재온도의 영향으로부터 긴장력 손실이 최소화 되도록 최적화 배치되되, 터널 내 화재설계기준에 따라 PP섬유 등의 폭렬방지용 혼화재를 콘크리트에 추가로 혼입 제작하여 폭렬을 방지하도록 고안된 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 상부 판과, 상부 판의 폭보다 작은 폭으로 상부 판의 하부로 돌출하여 일체로 형성되는 복부를 포함하며 PP섬유가 일정 비율로 혼입되는 콘크리트 부재와; 콘크리트 부재의 중립축 하부에 위치하며, 하면부 및 측면부에 일정 두께의 온도전달 지연두께부가 형성되도록 복부 단면 내부에 배치되는 복수의 PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재;를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 상부 판과, 상부 판의 폭보다 작은 폭으로 상부 판의 하부로 돌출하여 일체로 형성되는 복부를 포함하며 PP섬유가 일정 비율로 혼입되는 콘크리트 부재와; 콘크리트 부재의 중립축 하부에 위치하며, 하면부 및 측면부에 일정 두께의 온도전달 지연두께부가 형성되도록 복부 단면 내부에 배치되는 복수의 PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재;를 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터널내 화재에 의해 손상이 예상되는 콘크리트 풍도슬래브 및 유사한 바닥판 슬래브 제작 시에 단면형상을 Π형, T형 및 더블 T형 중 어느 한 단면의 하방이 개방된 구조로 구성하고, 화재시 고온의 영향으로부터 복부에 배치된 보강부재를 보호하기 위해 복부의 하면부 및 측면부에 온도전달 지연두께부(d)를 더 확보하면서도 콘크리트 부재의 중립축(N.A)이 PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재 보다 위에 위치하기 때문에 구조적인 안정성을 확보하여 구조물의 손상 및 붕괴를 방지하고, PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재가 화재온도의 영향으로부터 긴장력 손실이 최소화 되도록 최적화 배치되되, 터널 내 화재설계기준에 따라 PP섬유 등의 폭렬방지용 혼화재를 콘크리트에 추가로 혼입 제작하여 폭렬을 방지하도록 고안된 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브에 관한 것이다.
종래의 콘크리트 풍도슬래브에 내화성능을 확보하기 위한 방법으로는 콘크리트 슬래브의 하부면에 내화패널을 부착하거나 내화도료를 뿜칠 및 페인팅 하는 등의 방법을 사용하였다.
내화패널을 부착하는 방법은 기존 콘크리트 풍도슬래브 시공비의 약 40~50% 이상까지 공사비의 증가하며, 화재시 내화패널 연결부에서 내화성능이 확보되지 않는 문제점이 있었으며, 내화도료를 뿜칠하는 방법 역시 기존 콘크리트 풍도슬래브 시공비의 약 40~50% 이상까지 공사비가 증가하며, 내화 뿜칠시 콘크리트 풍도슬래브 하면에 균일한 내화피복을 확보하기가 어려울 뿐만 아니라, 리바운딩에 의한 재료의 낭비 및 구조물과의 접하면 분리 확률이 높은 문제점이 있었고, 내화페인트를 도색하는 방법의 경우에는 기존 콘크리트 풍도슬래브 시공비의 약 30~40% 이상까지 공사비가 증가하며, 강화된 터널의 내화설계 기준을 만족하기가 기존 재료는 더 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1798039호 "내화강판과 콘크리트 판의 합성구조를 가지는 내화 풍도슬래브, 및 그 제작방법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '터널 단면을 가로질러 터널 천정부에 설치되는 내화 풍도슬래브(100)로서, 내화 풍도슬래브(100)는, 그 하면을 형성하는 내화강판(1)과, 상기 내화강판(1)의 상면에 형성되는 콘크리트판(2)이 일체로 합성되어 있는 구성을 가지며; 내화강판(1)은, 내화도료의 도포 또는 뿜칠에 의한 내화도료층이 하면에 형성됨으로써 내화처리 되어 있으며; 내화강판(1)의 상면에는, 종방향으로 길게 연장되며 연직하게 세워진 연직판으로 이루어진 매립보강 리브(3)가 일체 구비되어 콘크리트 판(2)에 매립되어 있으며; 매립보강 리브(3)는, 종방향으로 길게 연장되어 있는 판부재로 이루어진 상부플랜지(32)가 수평하게 배치되어 연직판 상단에 일체로 구비되어 있는 구성을 가지는데, 내화 풍도슬래브(100)의 종방향 길이를 따라가면서 내화 풍도슬래브(100)의 종방향 길이 중간에서 가장 큰 휨응력을 가지게 되고 종방향 양단에서 가장 작은 휨응력을 가지게 되는 형태의 내화 풍도슬래브(100)에 발생하는 종방향으로의 휨응력분포에 대응하여, 매립보강 리브(3)의 강성이 변화되도록, 상부플랜지(32)의 횡방향 양측 가장자리는 각각 횡방향으로 볼록한 포물선으로 이루어져서, 상부플랜지(32)의 횡방향 폭은 내화강판(1)의 중앙에서 가장 크며, 내화강판(1)의 종방향 양단으로 갈수록 상부플랜지(32)의 횡방향 폭이 줄어들어서, 내화강판(1)의 종방향 양단에서는 상부플랜지(32)의 횡방향 폭이 가장 작게 되며; 매립보강 리브(3)에는, 매립보강 리브(3)의 상단에서부터 연직하게 절취된 연직절취부(41)와, 상기 연직절취부(41)의 하단에서 종방향으로 연장되도록 절취된 수평절취부(42)로 이루어져서 매립보강 리브(3)를 횡방향으로 바라볼 때 영어 알파벳 L자 형태를 가지는 철근배치구멍(4)이 형성되어 있어서, 콘크리트판(2)의 보강을 위하여 배근되도록 사각형 형태로 절곡된 가외철근(5)에서 횡방향으로 연장된 부분이, 연직하게 연직절취부(41)로 삽입되어 수평절취부(42)에 위치함으로써 매립보강 리브(3)를 관통하여 설치되어 있는 구성을 가지는 것을 포함하는 내화 풍도슬래브'를 제안한다.
그러나 상기 배경기술은 강판과 콘크리트판을 일체로 합성하고 강판의 하면을 또다시 내화처리하도록 하여, 제작이 어렵고 공사비가 대폭 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터널내 화재에 의해 손상이 예상되는 콘크리트 풍도슬래브 및 유사한 바닥판 슬래브 제작 시에 단면형상을 Π형, T형 및 더블 T형 중 어느 한 단면의 하방이 개방된 구조로 구성하고, 화재시 고온의 영향으로부터 복부에 배치된 PS강재를 보호하기 위해 복부의 하면부 및 측면부에 온도전달 지연두께부(d)를 더 확보하면서도 콘크리트 부재의 중립축(N.A)이 PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재 보다 위에 위치하기 때문에 구조적인 안정성을 확보하여 구조물의 손상 및 붕괴를 방지하고, PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재가 화재온도의 영향으로부터 긴장력 손실이 최소화 되도록 최적화 배치되되, 터널 내 화재설계기준에 따라 PP섬유 등의 폭렬방지용 혼화재를 콘크리트에 추가로 혼입 제작하여 폭렬을 방지하도록 고안된 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상부 판과, 상부 판의 폭보다 작은 폭으로 상부 판의 하부로 돌출하여 일체로 형성되는 복부를 포함하며 PP섬유가 일정 비율로 혼입되는 콘크리트 부재와; 콘크리트 부재의 중립축 하부에 위치하며, 하면부 및 측면부에 일정 두께의 온도전달 지연두께부가 형성되도록 복부 단면 내부에 배치되는 복수의 PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재; 를 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 콘크리트 부재의 복부는 일정 거리 이격되어 쌍으로 형성되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 복부의 외측면은 상부 판의 외측면과 일치되도록 구성되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 보강부재는 각각 복부의 외측 수평방향으로 편위치시켜 배치되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 혼입되는 PP섬유의 배합비는 콘크리트 체적 대비 0.05 ~ 0.3% 혼입되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 콘크리트 부재 내부에 나일론이 추가로 혼입되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 콘크리트 부재 내부에 상.하면의 길이방향과 횡단면 방향으로 다수개의 가외철근이 추가로 더 배치되어 폭렬에 저항하도록 구성된 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 콘크리트 부재의 복부는 상부 판과의 결합부의 내측면에 헌치부가 곡선면 또는 직선면으로 더 형성되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브를 제공하고자 한다.
또한, 콘크리트 부재의 상부 판의 하부면과, 복부의 하부면과 측면부에 추가로 습식구조의 내화몰탈 또는 내화도료의 내화피복이 형성되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브를 제공하고자 한다.
본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브는 화재에 의해 손상이 예상되는 풍도슬래브 및 유사한 바닥판 슬래브 제작 시에 폭렬에 대응하도록 콘크리트에 PP섬유를 혼입하여 제작하기 때문에 일반적인 콘크리트 풍도슬래브 제작과 동일한 공정으로 별도의 공정이 불필요하다.
또한, 단면형상이 Π형, T형 및 더블 T형 중 어느 한 단면의 하방이 개방된 구조로 구성되어 화재시 고온의 영향으로부터 복부에 배치된 PS강재 또는 철근으로 구성되는 보강부재를 보호하기 위해 복부의 하면부 및 측면부에 온도전달 지연두께부(d)를 더 확보하는 것이 용이하면서도 동시에 자중을 감소시킬 수 있다.
또한, 화재시 고온의 영향으로부터 콘크리트 풍도슬래브 복부에 배치된 PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재를 보호하기 위해 복부의 하면부 또는 측면부에 온도전달 지연두께부(d)를 더 확보하면서도 콘크리트 부재의 중립축(N.A)이 PS강재 보다 위에 위치하여 구조적인 안정성을 확보하여 구조물의 손상 및 붕괴를 방지할 수 있다.
또한, 단면형상이 Π형 단면구조는 하방이 개방되어 기존의 내화성능 확보를 위해 내화피복 된 콘크리트 풍도 슬래브와 비교해 두께의 큰 변화 없이 내화성능 확보가 가능하다.
또한, 다양한 온도-시간 화재곡선의 내화설계기준에 따라 온도전달 지연두께부(d)의 두께 변경이 용이하다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 온도-시간 화재곡선의 국제적 내화설계 기준을 도시한 그래프이다.
도 2a는 도 1의 RABT-ZTV곡선의 온도가열에 따라 발생하는 콘크리트 부재의 두께별 위치의 최대 온도를 나타낸 일실시 예를 도시한 단면도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 콘크리트 부재의 두께별 위치에 따라 발생한 최대 온도를 도시한 그래프이다(Y축은 콘크리트 두께, X축은 콘크리트 두께의 위치별 온도).
도 3a는 종래의 콘크리트 풍도슬래브에 온도전달 지연두께부가 적용된 충진슬래브 가상 단면도를 도시한 것이다.
도 3b는 종래의 콘크리트 풍도슬래브에 온도전달 지연두께부가 적용된 중공슬래브 가상 단면도를 도시한 것이다.
도 3c는 종래의 콘크리트 풍도슬래브에 내화 피복된 충진슬래브 일실시 예를 도시한 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브의 일실시 예를 도시한 대표 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브의 시공 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 5는 상기 도 4a의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브에 헌치부가 더 형성된 실시예의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 T형 단면의 콘크리트 풍도슬래브의 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브에 내화피복이 형성된 실시예의 단면도이다.
도 1은 온도-시간 화재곡선의 국제적 내화설계 기준을 도시한 그래프이다.
도 2a는 도 1의 RABT-ZTV곡선의 온도가열에 따라 발생하는 콘크리트 부재의 두께별 위치의 최대 온도를 나타낸 일실시 예를 도시한 단면도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 콘크리트 부재의 두께별 위치에 따라 발생한 최대 온도를 도시한 그래프이다(Y축은 콘크리트 두께, X축은 콘크리트 두께의 위치별 온도).
도 3a는 종래의 콘크리트 풍도슬래브에 온도전달 지연두께부가 적용된 충진슬래브 가상 단면도를 도시한 것이다.
도 3b는 종래의 콘크리트 풍도슬래브에 온도전달 지연두께부가 적용된 중공슬래브 가상 단면도를 도시한 것이다.
도 3c는 종래의 콘크리트 풍도슬래브에 내화 피복된 충진슬래브 일실시 예를 도시한 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브의 일실시 예를 도시한 대표 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브의 시공 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 5는 상기 도 4a의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브에 헌치부가 더 형성된 실시예의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 T형 단면의 콘크리트 풍도슬래브의 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브에 내화피복이 형성된 실시예의 단면도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시 예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 터널 내 화재에 의해 콘크리트와 콘크리트 내부에 배치되는 보강부재(PS강재 및 보강철근)을 고온의 영향으로 부터 보호하기 위한 콘크리트 구조물의 내화성능을 확보하는 방법으로는 크게 두 가지로 설명 할 수 있다.
첫째, 터널 내 화재는 화염원(F)으로부터 직접 온도가 전달되어 콘크리트의 온도가 상승하더라도 콘크리트 수화반응 이후에 콘크리트 구조체 내부에 남아 있는 잔존수가 발생시키는 폭렬만을 방지하는 내화방식이다. 이 방식은 매우 높은 고온의 화재에 노출될 경우에 콘크리트에 전달되는 온도를 차단하지는 못하나, 콘크리트 배합 시에 미리 혼입된 PP섬유 등의 혼화재를 통해 콘크리트 구조체 내부에 남아 있는 잔존수가 열에 의해 녹은 PP섬유의 공간을 따라 외부로 유출 되어 콘크리트의 폭렬을 방지하는 방식이며, 콘크리트 내부로 전달되는 온도를 규정 온도 이하로 제어하기 어렵기 때문에 콘크리트의 피복두께를 더 크게 확보하여 보강부재(PS강재 또는 보강철근)에 전달되는 온도를 지연하여 고온의 영향으로부터 보호하는 온도전달 지연방식이다.
둘째, 터널 내 화재에 의하여 화염원(F)으로부터 직접 온도가 전달되는 것을 차단하기 위하여 고온의 온도에서도 견딜 수 있는 재료(내화피복)를 콘크리트 표면에 부착(뿜칠, 코팅 포함)함으로써 콘크리트에 전달되는 고온의 열을 직접 차단하는 방식이다. 이 방식은 매우 높은 고온의 화재에 노출되더라도 내화피복이 콘크리트와 콘크리트 내부에 배치된 보강강재에 전달되는 온도를 차단 및 지연하기 때문에 매우 안전한 방식이며, 콘크리트 내부로 전달되는 온도를 규정 온도 이하로 제어하기 때문에 콘크리트 폭렬에 대해서도 안정한 온도전달 차단방식이다.
도 1은 온도-시간 화재곡선의 국제적 내화설계 기준을 도시한 그래프이다.
도 1의 RWS곡선, HCM곡선, HC곡선, RABT-ZTV곡선은 터널 내 구조물에 적용하는 온도-시간 화재곡선의 내화설계기준이며, ISO 834곡선은 건축물에 주로 적용하는 온도-시간 화재곡선의 내화설계기준이며, 국가별 특성에 따라 내화설계기준을 적용한다.
- RWS곡선(RijksWaterStaat) : 네덜란드, 최고온도 1,350℃
- HCM곡선(Modified Hydrocarbon) : 프랑스, 최대온도 1,300℃
- HC곡선(Hydrocarbon Eurocode 1) : 스웨덴, 최고온도 1,100℃
- RABT-ZTV곡선(Highways, Railways) : 독일, 최대온도 1,200℃
- ISO 834곡선(Cellulose) : 국제표준(주로 건축물), 최대온도 1,030℃
이에 상기의 온도-시간 화재곡선의 내화설계기준은 터널내 화재시 구조물(콘크리트 및 보강강재)에 발생하는 온도가 설계기준 이하로 유지되어야 화재로 인한 구조물의 손상 및 붕괴를 막을 수 있다는 것을 보여주는 것이다.
도 2a는 도 1의 RABT-ZTV곡선의 온도가열에 따라 발생하는 콘크리트 부재의 두께별 위치의 최대 온도를 나타낸 일실시 예를 도시한 단면도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 콘크리트 부재의 두께별 위치에 따라 발생한 최대 온도를 도시한 그래프이다(Y축은 콘크리트 두께, X축은 콘크리트 두께의 위치별 온도).
상기의 도 2a와 도 2b에 나타낸 것처럼, 온도-시간 화재곡선에서 터널 화재시 구조물(콘크리트 또는 강재)에 발생하는 온도를 내화설계기준(RWS곡선: 콘크리트의 하면 온도 380℃ 이하, 철근의 온도 250℃ 이하, RABT-ZTV곡선: 철근의 온도 300℃ 이하) 이하로 유지하기 위해서는 온도지연방식 또는 온도차단방식을 통하여 구조물의 화재 안전성을 확보하게 된다.
특히, 온도전달 지연방식은 온도-시간 화재곡선의 내화설계기준 강도에 따라 보강부재(PS강재 또는 철근)의 온도에 대한 영향을 고려하여 온도전달 지연두께부(d)의 두께가 결정되는데, PS강재는 약 300℃에서 약 10%의 긴장력 손실, 약 400℃에서 약 30% 긴장력 손실이 발생한다고 알려져 있으며, 이를 고려하여 설계시에 온도전달 지연두께부(d)와 PS강재의 긴장력을 결정하면 고온의 화재에서도 PS강재의 안전성과 구조물의 손상 및 붕괴를 미리 방지할 수 있는 내화설계가 가능하다.
이와 같이, 온도-시간 화재곡선의 내화설계 적용기준에 따라 차이가 있지만 콘크리트 풍도슬래브의 내화성능 확보를 위한 온도전달 지연두께부(d)는 도 2b에 예시로 나타낸 것처럼 콘크리트 온도가 380℃ 이하로 유지되는 약 150mm의 두께로 결정될 수 있다.
또한, 상기의 도 2a와 도2b에 나타낸 것과 같이, 온도전달 지연방식에 따라 온도전달 지연두께부(d)를 더 확보하여 PS강재를 고온의 온도로부터 보호하더라도, 화염원(F)에 의해 콘크리트 풍도슬래브 하면의 내부 온도는 급격히 상승하게 되어 800℃ 이상 까지도 상승하게 된다. 이럴 경우, 곤크리트 구조체의 내부에 남아 있는 잔존수에 의해 수증기압을 방출시켜 콘크리트 구조체의 온도가 약 380℃ 이상이 되면, 폭렬이 발생하여 손상 및 붕괴가 발생할 수 있다. 그러므로 콘크리트 배합 시에 미리 혼입된 PP섬유를 통해 콘크리트 구조체 내부에 남아 있는 잔존수가 열에 의해 녹은 PP섬유의 공간을 따라 외부로 유출되도록 추가로 폭렬방지용 PP섬유 등의 혼화재를 혼입하는 것이 바람직하다.
이에 반해, 온도전달 차단방식은 온도-시간 화재곡선의 내화설계기준 강도에 따라 콘크리트와 PS강재 또는 철근의 온도에 대한 영향을 고려하여 내화 피복두께, 내화재료, 시공방법 등이 결정되는데, 온도전달 차단방식은 PS강재의 긴장력 유지와 콘크리트의 폭렬에 대한 안정성을 동시에 확보하여 구조물의 손상 및 붕괴를 미리 방지할 수 있는 내화설계가 가능하다. 그러므로 도 3c에 도시된 것처럼, 콘크리트 풍도슬래브(3)의 하부면에 내화피복(30)을 설치하여 열을 차단하게 되는데, 종래의 내화피복(30) 방법으로는 내화패널의 부착, 내화몰탈 뿜칠, 내화도료의 페인팅방식이 일반적이며, 재료비와 시공비가 매우 고가인 단점이 있었다.
이와 같은 기존의 패널부착, 뿜칠, 페인팅 방식은 그 단면두께가 약 20~30mm 정도로 얇고 콘크리트 슬래브 단면강성에 영향을 크게 주지 않아, PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재(20)가 단면2차모멘트의 중립축(N.A) 아래에 위치하게 된다. 즉, 편심값(ep)이 중립축(N.A) 보다 아래에 위치하여 PS강재(20)에 의한 압축보강(프리스트레싱)이 되기 때문이다.
도 3a는 종래의 콘크리트 풍도슬래브에 온도전달 지연두께부가 적용된 충진슬래브 가상 단면도를 도시한 것이고, 도 3b는 종래의 콘크리트 풍도슬래브에 온도전달 지연두께부가 적용된 중공슬래브 가상 단면도를 도시한 것이고, 도 3c는 종래의 콘크리트 풍도슬래브에 내화 피복된 충진슬래브 일실시 예를 도시한 단면도이다.
도 3a 또는 도3b와 같이, 콘크리트 충진슬래브(3a)와 중공슬래브(3b)의 기존 단면이 내화성능을 확보하기 위해서는 온도전달 지연두께부(d)을 추가로 확보해야 한다. 이럴 경우, 콘크리트 부재의 중립축(N.A)이 아래로 이동하며, 중립축(N.A)과 PS강선(20)의 편심값이 ep1에서 ep2로 변하게 된다. 따라서 콘크리트 부재의 중립축(N.A)과 PS강재(20) 사이의 편심값(ep2)이 - 값으로 바뀌게 되어, PS강재(20)가 제 역할을 못하는 불안정한 구조물이 되며, 이는 철근으로 보강된 구조도 마찬가지 결과가 나타난다.
즉, 기존 콘크리트 풍도슬래브(3a,3b)의 하면에 배치되는 PS강재가 중립축(N.A) 아래에 위치하면서도 온도전달 지연두께부(d)를 확보하는 콘크리트 부재가 필요하며, 이러한 경우 콘크리트 풍도슬래브는 하방이 개방된 Π형, T형 및 더블 T형중 어느 한 단면형상으로 구성되는 것이 가장 바람직하다. 이러한 단면형상은 중립축을 상향으로 이동시켜 줄 뿐만 아니라, 콘크리트 부재의 자중을 크게 감소시켜, 공사비 절감과 운반 및 가설에 매우 유리하다.
따라서, 본 발명에서는 도 4에서와 같이, 내부에 배치된 PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재(20)가 고온으로부터 영향을 받지 않도록 하기 위해서는 온도전달 지연두께부(d)를 더 확보한 단면으로 구성되되, 내화설계기준에 따라 콘크리트 내부에 추가로 폭렬방지용 PP섬유(11) 등의 혼화재를 혼입하여 한다.
도 4a는 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브의 일실시 예를 도시한 단면도이고, 도 4b는 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브의 시공 실시 예를 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 T형 단면의 콘크리트 풍도슬래브의 단면을 도시한 단면도이다.
도 4a, 도 4b 및 도 6에 도시한 것과 같이, 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브는 상부 판(10a)과, 상부 판(10a)의 폭보다 작은 폭으로 상부 판(10a)의 하부로 돌출하여 일체로 형성되는 복부(10b)를 포함하며 PP섬유(11)가 일정 비율로 혼입되는 콘크리트 부재(10)와; 콘크리트 부재(10)의 중립축(N.A) 하부에 위치하며, 하면부 및 측면부에 일정 두께의 온도전달 지연두께부(d)가 형성되도록 복부(10b) 단면 내부에 배치되는 복수의 PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재(20); 를 포함하여 구성된다.
이와 같이, 본 발명에서는 콘크리트 부재의 상부 판(10a)과, 상부 판(10a)의 폭보다 작은 폭으로 상부 판(10a)의 양 단부에서 하부로 돌출하여 일체로 형성되는 복부(10b)로 이루어지도록 함으로써, 콘크리트 부재의 중립축(N.A)을 상향으로 이동시키고, 복부(10b)의 측면 및 하면에 온도전달 지연두께부(d)를 추가적으로 확보하더라도 콘크리트 부재(10)의 중립축(N.A)이 보강부재(20)의 도심 보다 아래에 위치하는 구조적인 모순을 해결하였다.
보강부재(20)는 PS강재로 이루어져 PS강재에 의한 압축보강(프리스트레싱)이 되도록 할 수 있으며, 보강부재(20)가 철근으로 형성되어 철근콘크리트 구조로 구성되더라도 보강된 내화성능 확보가 가능하다.
도 6에 도시된 것과 같이, 콘크리트 부재(10)는 상부 판(10a)과, 상부 판(10a)의 폭보다 작은 폭으로 상부 판(10a)의 하부로 돌출하여 일체로 형성되는 한 개 이상의 복부(10b)로 이루어진 하방이 개방된 T형으로 형성될 수도 있으며, 콘크리트 부재(10)의 복부(10b)는 일정 거리 이격되어 쌍으로 형성되도록 하여 더블 T형 단면형상으로 형성될 수도 있다.
특히, 도 4a에서와 같이, 본 발명에서는 콘크리트 부재(10)의 상부 판(10a)과, 상부 판(10a)의 폭보다 작은 폭으로 상부 판(10a)의 양 단부에서 하부로 돌출하여 일체로 형성된 한 쌍의 복부(10b)로 이루어지도록 하고, 복부(10b)의 외측면은 상부 판(10a)의 외측면과 일치되도록 구성함으로써 Π형 단면으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 Π형 단면의 콘크리트 부재(10)는 도 4b에서와 같이, 풍도슬래브(100)를 다수개 연결할 시에 풍도슬래브 복부(10b)의 외측면과 인접한 풍도슬래브 복부(10b)의 외측면이 면접하도록 하여, 접합면이 화염원(F)으로부터 노출되는 것을 방지할 수 있으며, 따라서, PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재(20)를 풍도슬래브 복부(10b)의 외측면에 수평열로 편위치시킨 최적화 배치가 가능하다.
다시 말해, Π형 단면의 콘크리트 부재(10)의 복부(10b)에 배치된 보강부재(20)에 전달되는 고온의 온도는 풍도슬래브(10) 하측면과 하방이 개방된 내측면(S)의 일측만 온도전달 지연두께부(d)를 확보하는 것이 가능하여 보강부재(20)의 최적화 배치가 가능하게 된다. 즉, 상호 연결되는 Π형 콘크리트 풍도슬래브(100) 외측면 사이에 무수축 몰탈(50)을 타설하여 화재열이 유입되는 것을 방지할 수 있어, PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재(20)를 외측면으로 이동하는 최적배치가 가능하게 된다.
이와 같이, 콘크리트 부재(10)는 복부(10b)의 하부에 형성되는 온도전달 지연두께부(d)가 더 추가되더라도, PS강재의 중립축(N.A) 이동이 발생할 경우에 나타나는 구조적인 모순을 해결함과 동시에 고온의 영향으로부터 보강부재(20)를 보호 할 수 있는 최적화 배치가 가능한 2가지 기능을 수행한다.
내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 풍도슬래브(100)는 제작시에 폭렬 방지를 위해 PP섬유(11)가 혼입된 콘크리트를 일반적인 슬래브 제작과 동일한 공정으로 제작하기 때문에 별도의 공정이 불필요하고, 단면형상을 Π형, T형 및 더블 T형 단면 중 어느 한 단면의 하방이 개방된 구조로 구성하고, 화재시 고온의 영향으로부터 복부(10b)에 배치된 PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재(20)를 보호하기 위해 복부의 하면부 및 측면부에 온도전달 지연두께부(d)를 더 확보하면서도 콘크리트 부재의 중립축(N.A)이 PS강재 보다 위에 위치하여 구조적인 안정성을 확보하기 때문에 구조물의 손상 및 붕괴를 방지하고, 내화성능 확보를 위한 슬래브 두께를 대폭 감소시킬 수 있고, 다양한 온도-시간 화재곡선 기준에 따라 피복두께의 변경이 유용한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브(100)는 내화설계기준의 적용에 따라서 콘크리트가 화염원(F)에 직접 노출될 경우에 폭렬 방지를 위해 콘크리트 부재(10) 내부에 일정비율로 폭렬 방지용 PP섬유(11)가 혼입되도록 한다.
본 발명에서는 콘크리트를 배합하여 믹싱하는 제작단계에서 콘크리트에 수분 흡수율이 낮은 PP섬유(polypropylene 섬유)를 일정 비율로 혼입하여 형성하도록 한다. 일반적으로 풍도슬래브 하면에 화염원(F)에 의해 급격히 온도가 상승하게 콘크리트 내부 잔존수에 의하여 수증기압을 방출시켜 폭렬이 발생하는데, 본 발명에서는 화재 발생시에 콘크리트 부재(10)의 내부에 혼입된 PP섬유(11)가 녹아서 콘크리트 부재(10)에 형성된 내부 공간으로 잔존수가 유출되도록 함으로써 수증기압에 의한 폭렬을 방지하도록 하는 것이다.
이와 같이 콘크리트 풍도슬래브(100)의 폭렬을 방지하기 위한 PP섬유(11)는 내화설계기준, 콘크리트의 강도와 배합, PP섬유(PP섬유 외에 다양한 혼화재 사용 가능)의 성능 등에 따라서 다양한 비율로 혼합할 수 있으며 일정 크기로 절단하여 혼입될 수 있다.
일반적으로 PP섬유(11)는 콘크리트 체적 대비 0.05% 미만으로 혼입하는 경우에는 폭렬현상을 방지하기 힘들고 3.0%를 초과하여 혼입시에는 강도저하 등의 문제가 발생할 수 있기 때문에 PP섬유(11)는 바람직하게는 콘크리트 체적 대비 0.05 ~ 0.3% 혼입되는 것이 바람직하며, 고강도 콘크리트일수록 PP섬유(11)의 혼입 양이 많아지는 것이 일반적이다.
본 발명에서는 상술한 바와 같이 일정 온도에서 녹을 수 있는 PP섬유(11)를 콘크리트에 혼입하여 콘크리트 부재(10)를 형성하도록 하는데, 이외에도 나일론을 추가로 혼입하도록 할 수 있으며, 나일론과 PP섬유를 동시에 콘크리트에 혼입하는 경우에는 나일론과 PP섬유를 포함하여 콘크리트 체적 대비 0.05 ~ 0.3% 혼입되는 것이 바람직하다.
또한, 콘크리트 부재 내부에 상.하면의 길이방향과 횡단면 방향으로 다수개의 가외철근(13)을 추가로 더 배치하여 폭렬에 저항하도록 할 수도 있다. 폭렬방지를 위한 추가적인 가외철근(13)의 배근은 고온에서 폭렬방지, 크리프, 건조수축 등에 대한 보강 기능 및 PS강재로 이루어지는 보강부재(20)에 긴장력 도입시 프아송비에 의한 인장력 보강 등의 역할을 한다.
도 5는 도 4의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브(100)에 헌치부(12)가 더 형성된 실시예의 단면도이다.
도 5에서와 같이, 콘크리트 부재의 복부(10b)는 상부 판(10a)과의 결합부의 내측면(S)에 헌치부(12)가 곡선면 또는 직선면으로 더 형성되도록 함으로써, 상부 판(10a)와 복부(10b)간의 단면크기의 급격한 변화를 완화시켜 미관을 향상시키면서도 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있으며, 복부(10b)의 내측면에서의 PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재(20)에 대한 온도전달 지연두께부(d)를 더 크게 확보하도록 함으로써, 보강부재(20)가 온도에 의한 영향을 덜 받거나 추가 보강부재(20)의 배치가 가능하다.
또한, 헌치부(12)는 도 5에서와 같이 곡선면 또는 직선면으로 이루어 질수 있으며, 터널 내 차량 주행에 의해 발생하는 공기의 흐름이 더 원활하도록 유도하게 된다.
도 7은 본 발명의 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브에 내화피복이 형성된 실시예의 단면도이다.
또한, 도 7에서와 같이, 본 발명에서는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재(20)가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브(100)는 내화설계기준 중에서 RWS곡선, HCM곡선 등의 화재설계기준이 적용된 경우에 PP섬유(11)가 혼입된 콘크리트만으로 폭렬을 방지할 수 없고 콘크리트 구조체가 녹아내리는 경우도 있다. 그러므로 콘크리트 부재(10)의 상부 판(10a)의 하부면과, 복부(10b)의 하부면과 측면부에 습식구조의 내화몰탈 또는 내화도료를 선 도포하여 내화피복(30)이 추가되도록 할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 더블 T형이나 Π형 단면의 경우에도 콘크리트 부재(10)의 상부 판(10a)의 하부면과, 복부(10b)의 하부면과 측면부에 습식구조의 내화몰탈 또는 내화도료를 선 도포하여 내화피복(30)이 형성되도록 할 수 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
3a : 충진슬래브
3b : 중공슬래브
10 : 콘크리트 부재
10a : 상부 판
10b : 복부
11 : PP섬유
12 : 헌치부
13 : 가외철근
20 : 보강부재
30 : 내화피복
50 : 무수축 몰탈
100 : 콘크리트 풍도슬래브
d : 온도전달 지연두께부
N.A : 중립축
F : 화염원
S : 내측면
3b : 중공슬래브
10 : 콘크리트 부재
10a : 상부 판
10b : 복부
11 : PP섬유
12 : 헌치부
13 : 가외철근
20 : 보강부재
30 : 내화피복
50 : 무수축 몰탈
100 : 콘크리트 풍도슬래브
d : 온도전달 지연두께부
N.A : 중립축
F : 화염원
S : 내측면
Claims (9)
- 상부 판(10a)과, 상부 판(10a)의 폭보다 작은 폭으로 상부 판(10a)의 하부로 돌출하여 일체로 형성되는 복부(10b)를 포함하며 PP섬유(11)가 일정 비율로 혼입되는 콘크리트 부재(10)와;
콘크리트 부재(10)의 중립축(N.A) 하부에 위치하며, 하면부 및 측면부에 일정 두께의 온도전달 지연두께부(d)가 형성되도록 복부(10b) 단면 내부에 배치되는 복수의 PS강재 또는 철근으로 이루어지는 보강부재(20); 를 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브. - 청구항 1에 있어서,
콘크리트 부재(10)의 복부(10b)는 일정 거리 이격되어 쌍으로 형성되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브. - 청구항 2에 있어서,
복부(10b)의 외측면은 상부 판(10a)의 외측면과 일치되도록 구성되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브. - 청구항 3에 있어서,
보강부재(20)는 각각 복부(10b)의 외측 수평방향으로 편위치시켜 배치되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브. - 청구항 1에 있어서,
혼입되는 PP섬유(11)의 배합비는 콘크리트 체적 대비 0.05 ~ 0.3% 혼입되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브. - 청구항 1에 있어서,
콘크리트 부재(10) 내부에 나일론이 추가로 혼입되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브. - 청구항 1에 있어서,
콘크리트 부재(10) 내부에 상.하면의 길이방향과 횡단면 방향으로 다수개의 가외철근(13)이 추가로 더 배치되어 폭렬에 저항하도록 구성된 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브. - 청구항 1에 있어서,
콘크리트 부재의 복부(10b)는 상부 판(10a)과의 결합부의 내측면(S)에 헌치부(12)가 곡선면 또는 직선면으로 더 형성되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브. - 청구항 1에 있어서,
콘크리트 부재의 상부 판(10a)의 하부면과, 복부(10b)의 하부면과 측면부에 추가로 습식구조의 내화몰탈 또는 내화도료의 내화피복(30)이 형성되는 것을 포함하는 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180023743A KR102119303B1 (ko) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180023743A KR102119303B1 (ko) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190102802A true KR20190102802A (ko) | 2019-09-04 |
| KR102119303B1 KR102119303B1 (ko) | 2020-06-11 |
Family
ID=67950745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180023743A KR102119303B1 (ko) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102119303B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102415621B1 (ko) * | 2021-11-29 | 2022-07-05 | 주식회사 삼원씨엔이 | 위치별로 두께를 변화시켜 보강한 psc 풍도슬래브 및 이의 제조방법 |
| KR102457239B1 (ko) * | 2021-05-11 | 2022-10-20 | 주식회사 제이원산업 | 내진 성능이 보강된 풍도슬래브가 설치된 터널 구조물 및 그 시공방법 |
| KR20220151855A (ko) * | 2021-05-07 | 2022-11-15 | 주식회사 렉스코 | 내화풍도슬래브의 유지관리 및 점검을 위한 방법 |
| KR102510259B1 (ko) * | 2023-01-11 | 2023-03-15 | (주)제이피이엔씨 | 터널의 경량 내화풍도 시스템 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102432653B1 (ko) | 2022-03-02 | 2022-08-17 | (주)유진기업 | 터널용 내화 풍도슬래브 및 그 시공방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140007147A (ko) * | 2012-07-09 | 2014-01-17 | 황판용 | 철근콘크리트 보와 슬래브의 보강구조 |
| KR101612800B1 (ko) * | 2015-12-24 | 2016-04-15 | (주)우암건설 | 내하력 및 내화성능을 증진시키기 위해 격자형 섬유메쉬와 시멘트 매트릭스를 보강재로 이용한 터널, 교량, 공동구 및 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법 |
| KR101798039B1 (ko) | 2017-01-13 | 2017-11-16 | 주식회사 인터컨스텍 | 내화강판과 콘크리트 판의 합성구조를 가지는 내화 풍도 슬래브, 및 그 제작방법 |
-
2018
- 2018-02-27 KR KR1020180023743A patent/KR102119303B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140007147A (ko) * | 2012-07-09 | 2014-01-17 | 황판용 | 철근콘크리트 보와 슬래브의 보강구조 |
| KR101612800B1 (ko) * | 2015-12-24 | 2016-04-15 | (주)우암건설 | 내하력 및 내화성능을 증진시키기 위해 격자형 섬유메쉬와 시멘트 매트릭스를 보강재로 이용한 터널, 교량, 공동구 및 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법 |
| KR101798039B1 (ko) | 2017-01-13 | 2017-11-16 | 주식회사 인터컨스텍 | 내화강판과 콘크리트 판의 합성구조를 가지는 내화 풍도 슬래브, 및 그 제작방법 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220151855A (ko) * | 2021-05-07 | 2022-11-15 | 주식회사 렉스코 | 내화풍도슬래브의 유지관리 및 점검을 위한 방법 |
| KR102457239B1 (ko) * | 2021-05-11 | 2022-10-20 | 주식회사 제이원산업 | 내진 성능이 보강된 풍도슬래브가 설치된 터널 구조물 및 그 시공방법 |
| KR102415621B1 (ko) * | 2021-11-29 | 2022-07-05 | 주식회사 삼원씨엔이 | 위치별로 두께를 변화시켜 보강한 psc 풍도슬래브 및 이의 제조방법 |
| KR102510259B1 (ko) * | 2023-01-11 | 2023-03-15 | (주)제이피이엔씨 | 터널의 경량 내화풍도 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102119303B1 (ko) | 2020-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20190102802A (ko) | 내화성능 확보가 가능하도록 보강부재가 최적화 배치된 콘크리트 풍도슬래브 | |
| US4866891A (en) | Permanent non-removable insulating type concrete wall forming structure | |
| US4125981A (en) | Reinforced structures | |
| EP3040497B1 (en) | Antiseismic masonry infill | |
| US20110258957A1 (en) | Masonry unit for constructing a multi-wythe wall | |
| US6792728B2 (en) | Elementary module for producing a breaker strip for thermal bridge between a wall and a concrete slab and building structure comprising same | |
| CN205663075U (zh) | 一种预制混凝土叠合楼板 | |
| CN107558656A (zh) | 一种一体成型的轻体墙及其制作方法 | |
| CN105756189B (zh) | 一种采用全包钢受力构件的装配式框架‑核心筒结构体系 | |
| ITPR930040A1 (it) | Elemento prefabbricato per la realizzazione di solai di edifici. | |
| KR102153857B1 (ko) | Ｐｃ패널 연결용 커플러 | |
| EP3594425B1 (en) | A load-bearing wall structure | |
| KR101029252B1 (ko) | 페이퍼크리트를 이용한 경량형 이축 중공슬라브 및 그 시공방법 | |
| DE102004043494A1 (de) | Ziegelmanteldämmplatte (ZMD-Platte) | |
| CN210067169U (zh) | 楼板单元与集成楼板 | |
| EP0940516A1 (en) | A structural panel | |
| US2658378A (en) | Concrete block construction | |
| KR100718503B1 (ko) | 유연철물을 구비한 스페이서 | |
| CN217268310U (zh) | 一种隔墙板 | |
| KR102674386B1 (ko) | 열차단판과 강도보강재를 포함한 합성보 | |
| ITVR20010024A1 (it) | Componente strutturale per orizzontamenti e strutture per solaio | |
| KR102420650B1 (ko) | 상하부 인장근이 구성된 내단열용 열교차단재 | |
| KR102606698B1 (ko) | 프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브, 이의 제조방법 및 이를 위한 중공 형성 구조물 | |
| EP3875702A1 (en) | Method for connecting wall panels to each other and to a support pillar and for fireproofing the connection | |
| KR102111844B1 (ko) | 방화기능 및/또는 방음기능이 구비된 다공 슬래브 구조체 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) |