건축구조용 내화강

전문가 제언

○ 철골조 건축물에 화재가 발생하면 강재의 고온 강도가 저하하여 붕괴의 우려가 있으므로 고층건물에 이용되는 철골조에는 내화피복을 실시하는 것이 보통이다. 그러나 내화피복은 시공비의 증가, 공기의 지연, 실용공간의 감소 등의 문제를 초래한다. 따라서 무피복을 목적으로 일반 건축구조용 강재와 비교하여 용접성과 상온강도(항복강도)는 같은 수준이나 고온강도가 높은 건축구조용 내화강(Fire-Resistant Steel)이 개발되어 실용되고 있다.

○ 일반강의 고온내력은 350℃에서 상온강도의 2/3 수준으로 저하하므로 일본의 「신내화설계법」에서는 건축물의 화재조건, 설계조건, 사용재료의 성능 등을 고려하여 방재안전성을 종합적으로 평가하도록 하고 있다. 이에 따라 신일본제철, JFE Steel, Sumitomo Metals 등에서 생산하는 내화강에서는 C와 Mn 함량을 줄이고 소량의 Cr, Mo, Nb 등을 단독 또는 복합적으로 첨가함으로써 600℃ 내력이 상온규격치의 2/3 이상이 되도록 하고 있다.

○ 일반강재의 내화피복은 시멘트, 석고플라스터, 경량골재, 기타 혼화제 등을 배합한 슬러리를 철골에 분사하는 방법에 의존하므로 분진 등으로 작업환경이 열악하다. 내화강의 이용은 작업환경의 개선에 유효하며 도장처리도 가능하여 의장성의 향상에도 기여한다. 다만 내화강의 효율적 이용에는 건물의 설계조건, 재료의 고온 특성, 화재유형 등을 고려한 전열해석에 의해 강재온도를 예측해 내화사양과 구조안전성을 확인할 필요가 있다.

○ 국내의 경우에도 POSCO에서 Cr-Mo계 내화강(FR-490B)을 개발하여 두께 6~70㎜의 후판 제조기술을 확보하고 있다. 그러나 국내에서는 주로 내화피복을 이용하고 있으므로 내화강의 생산이나 수요는 많지 않은 것으로 추정된다. 내화강의 적용은 화재유형에 대응하는 전열해석에 의하여 체계적인 내화설계가 가능할 것이므로 내화강의 이용을 촉진하는 건축기준법의 보완, 방재안전성의 평가강화 등에 관한 제도의 마련이 필요하고, 내화강의 저가격화를 실현하는 기술개발도 요구된다.

저자

Yoshiyuki Watanabe

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

17(1)

잡지명

ふえらむ

과학기술
표준분류

재료

페이지

30~35

분석자

심*동

분석물

• 건축구조용 내화강.pdf [240,054 byte]

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