무피복 철골 합성보의 내화성능에 관한 연구

Fire Resistance of Steel Composite Beams without Fire Protection

본 연구에서는 건축물 주요구조부에 일반적으로 활용되는 철골 합성보의 내화성능에 대하여 재하가열실험을 통해 평가하였다. 이를 통해 H 형강 단면형상에 따른 화재노출형태의 변화와 보에 작용하는 하중비의 변화가 합성보의 내화성능에 끼치는 영향을 검토하였다. 또한 실험결과를 바탕으로 국내외 내화설계기준에서 제시하고 있는 합성보 설계법들의 활용성을 분석하였다. 검토결과, 기존의 한계온도 설계법이나 AISC의 휨내력저감법의 경우 합성보의 내화성능을 다소 보수적으로 판단할 여지가 있으며, 단면형상이나 하중비의 영향을 간과하고 있는 점을 확인하였다.

In this study, the fire resistance of steel composite beams typically used in building structures was investigated through standard fire and loading tests. For the tests, fire-exposure conditions depending on the steel section shape and load ratio applied to the beams were considered as the test parameters. Based on the test results, the applicability of fire design methods for composite beams recommended in current domestic and overseas fire design codes was analyzed. The results indicate that the current temperature-based design method and reduced flexural capacity method specified by the American Institute of Steel Construction may lead to the conservative fire design of steel composite beams owing to the underestimation of the effects of the fire-exposure conditions and load ratios.