화재시나리오에 따른 복층터널 중간슬래브의 화재손상도 평가

Fire-Damage Assessment of Middle Slab in Double-Deck Tunnels According to Fire Scenario

구조부재 손상도에 대한 진단은 적절한 보수/보강공법 선택을 위한 판단의 기준이 되므로 객관적이면서도 신뢰도가 높아야 한다. 본 연구에서는 화재시나리오에 따른 복층터널 중간슬래브의 손상도를 분석하여, 화재가 터널 구조부재에 미치는 심각성을 확인하고자 하였다. 실험 결과, 터널 내 유조차량 화재를 가정하고 있는 RWS 화재시나리오가 ISO 화재시나리오에 비해 콘크리트 박락이 약 2∼3배 이상 높은 것으로 나타났으며, 실험체 온도 또한 ITA에서 권장하고 있는 재료별 한계온도(콘크리트 380 ℃, 철근 250 ℃)를 모두 초과하는 것으로 나타났다. 또한 화재 노출된 슬래브의 내력 변화를 검토한 결과, 초기강성 및 최대내력이 노출 전 슬래브에 비해 상당히 저하됨을 확인한 바, 터널 내화설계에 대한 제도 및 연구 부문에서의 대책 마련이 시급한 것으로 사료된다.

The diagnosis of fire damage on structural members should be objective and reliable because it is the key criterion for selecting the proper repair/rehabilitation method. In this study, the fire damage of the middle slab in a double-deck tunnel is analyzed according to the fire scenario, to identify the seriousness of the fire on the structural members of the tunnel. The experiment demonstrated that the RWS fire scenario, under the assumption that the fire was caused by an oil tanker in a tunnel, has two to three times higher falling rate of the concrete cover as compared with the ISO fire scenario. In addition, in the former fire scenario, the temperature of the specimen exceeded the ITA-recommended limiting temperatures of materials (Concrete: 380 ℃, Reinforcement: 250 ℃). Furthermore, the experimental investigation on the load-bearing capacity of fire-exposed slabs showed that their initial flexural stiffness and maximum resistance significantly deteriorated after experiencing the fire. This result indicates that it is urgent to prepare measures in the system and research sector for the tunnel-fire-resistance design.