2. 사다리꼴 지붕(데크플레이트 지붕)의 내화구조
1) 내화구조 REI 90 사다리꼴 금속시트로 만들어진 지붕 외피
사다리꼴 지붕시스템은 매우 비용 효율적이고 경량이며 신축 및 보수를 비롯한 다양한 용도에 적합합니다. 내화성능이 없는 골진 강재의 하중 지지 용량은 강재 시트 상단에 사용된 단열재 및 구조에 따라 15~45분입니다. 강재 시트는 접고 막의 장점을 사용하고 하중 지지 용량을 상당한 시간 동안 유지한다면 지지대에 고정하는 것은 충분히 좋은 경우입니다.
골진 강판에 단열재가 사용되지 않으면, 열은 금속을 통과하여 위쪽으로 빠져나가고 강재 온도는 더 느리게 상승합니다. ISOVER FireProtect®는 강판의 온도 상승을 제한하고 지붕이 붕괴되는 것을 오래 견딜 수 있도록 도와주며 단순하고 신뢰할 수 있는 시스템입니다.
[내화 절연물은 골 강판에 직접 부착]
(1) 화재등급
내화구조시스템은 인증기관에서 공식적으로 시험되었습니다. 데크플레이트로 만든 지붕은 내화구조 REI 90까지 보호할 수 있습니다. 최신 표준 EN 13501-2:2016에 따른 분류 및 EN 1365-2에 기초한 시험입니다.
[30분 후 샘플: ISOVER FireProtect®는 기능을 수행과 지붕 변형은 없음]
[90분 후 샘플: EN 1365-2 시험 표준에 의해 한계 변형에 접근]
(2) 고정
두께 60mm ISOVER FireProtect® 150mm 슬래브 조립은 최대 간격 300mm로 핀과 와셔를 사용하여 쉽고 간단한 고정 장치와 빠르고 안전한 시스템입니다. 외피 가장자리로부터 최대 간격은 75mm입니다. 대략적인 핀의 수량은 13개/m²입니다.
(3) 철재 보 위에 사다리꼴 지붕(데크 플레이트)
사다리꼴 지붕을 지지하는 강철 빔은 화재보호(내화구조)가 실제로 필요한 경우가 많습니다. 강철 빔의 내화구조는 임계 강철 온도와 단면계수 Ap/V에 의해 주어진 두께를 사용하여 수행됩니다. 사다리꼴 지붕 내화구조는 60mm 두께로 슬래브에 시공됩니다.
3. 사다리꼴 바닥(테크플레이트)의 내화구조
1) 내화구조 REI 180인 사다리꼴 금속시트에 콘크리트를 주입한 콘크리트 바닥의 외피
사다리꼴 금속 시트는 산업용 건물 및 최근에는 일반 건물에 사용되는 표준 구성요소입니다. 사다리꼴 시트(테크플레이트)의 사용 원리는 수년간 알려져 왔습니다. 모양으로 인해, 일반적으로 매우 우수한 하중 특성을 가지며 유리한 가성비로 널리 사용됩니다.
철 구조물은 콘크리트 구조물에 비해 하중 수용력이 훨씬 높지만, 안정성과 강성에 문제가 있습니다. 반면에 콘크리트 구조물은 높은 강성을 나타내지만 낮은 인장강도를 보입니다. 즉, 이 두 가지 재료를 결합하면 위에서 언급한 두 가지 재료의 장점을 활용할 수 있습니다. 사다리꼴 시트(데크 플레이트)로 성형된 콘크리트 바닥은 지지 스틸구조물이 있는 구조물 및 오래된 건물의 재건축에 사용하는 것이 좋습니다.
구조 해석 측면에서, 콘크리트 슬래브는 두 가지 방법으로 설계될 수 있습니다. 보강재가 데크 플레이트 파형 위에만 놓여있는 데크 플레이트 위에 일정한 슬래브가 있거나 또는 슬래브의 고정된 높이가 더 높은 파형에 보강재를 배치할 수 있습니다. 그러나 두 경우 모두 데크 플레이트 자체의 하중 용량은 영구적인 거푸집으로 사용되기 때문에 고려하지 않습니다.
내화성 측면에서 콘크리트 슬래브의 유효 두께 계산은 아래와 같습니다.
[EN 1992-1-1에 따르면, 콘크리트 슬래브(h₁)의 두께는 하중지지 두께로 고려되는 반면에 사다리꼴 시트(데크 플레이트) 리브는 여분의 중량만을 나타냅니다. 분포 층(hf)의 두께는 개별적인 경우에 I 기준으로 포함될 수 있습니다.]
[보강재가 사다리꼴 시트(데크 플레이트) 골에 배치되면, 지탱하는 “T-단면”이 있는 리브 천장이 형성되므로 콘크리트 슬래브의 높이를 정적으로 최적으로 사용할 수 있습니다. 절연 용량 기준 I를 설정할 때, 높이 h₁ 또는 소위 heff의 유효 높이를 고려할 수 있으며, 분배 층(hf)의 두께는 개별적인 경우에 I 기준으로 포함될 수 있습니다.]
증가된 온도가 강재 특성(항복강도, 강도 제한, 탄성계수)에 영향을 미치고 보강재 위에 콘크리트 층은 이 경우에 불충분하기 때문에 이러한 건축물은 내화구조 추가가 요구됩니다. ISOVER FireProtect® 외피는 입증된 방법이며 보조 서스펜션 구조 없이 사다리꼴 시트(데크 플레이트)에 장착할 수 있으며, 이는 빠르고 편리합니다. 추가적으로 이것은 낮은 무게, 낮은 높이 건물 및 기존 구조물에 장착 가능성에 의해 특징지어지는 슬래브 유형입니다.
(1) 설치
슬래브에 ISOVER FireProtect® 150은 매우 빠르고 간단하며 반자동 용접건으로 부착된 스터드 용접 핀을 사용하여 설치됩니다. 핀의 권장 간격은 슬래브 영역에서 300mm이고 슬래브 가장자리에서 75mm입니다. 대략 핀의 소요량은 약 13개/m²입니다.
(2) 내화등급
ISOVER FireProtect® 시스템은 EN 1991-1-2, EN 1992-1-2, EN 1993-1-3 및 EN 1994-1-2에 따라 CSN 72 081 내화구조 두께가 결정되는 콘크리트 층이 있는 데크 플레이트 바닥에 내화구조를 위해 설계되었습니다. 기계적으로 고정된 ISOVER FireProtect® 시스템을 사용하면 R(EI)60~R(EI)180 범위의 내화성능을 얻을 수 있습니다. 필요한 단열재 두께 hfp는 치수표에 따라 계산한 콘크리트 치수 매개변수와 인장 보강재 범위를 늘리기 위해 콘크리트 두께에 해당하는 결정을 기초로 표에서 취한 것입니다.
* 콘크리트 슬래브 h₁의 두께는 유효 두께 heff를 대체하여 수정할 수 있는 최소값으로 간주됩니다.
** 보강 간격 a는 슬래브 하부 노출면에서 철근 보강층의 가장 낮은 거리로 간주됩니다. 일반적으로 EN 1992-1에 의해 주어진 cmin콘크리트 커버는 결정적입니다.
4. 콘크리트의 화재 보호
1) EN 13501-2에 따른 슬래브 및 콘크리트 부재의 내화성 증가
콘크리트는 건축물의 외관, 건설 속도 및 비용 등의 다양한 이유로 건물과 토목공사에 지정되며, 콘크리트 고유의 중요한 내재하는 이점 중 하나는 설계 결정에 영향을 미치는 모든 요소를 고려하여 간과할 수 있는 화재에서의 성능입니다. 콘크리트는 일반적으로 화재발생시 잘 작동하지만, 콘크리트 구조물은 화재 효과를 위해 아직도 설계되어야합니다.
구조적 구성요소는 비록 온도 상승이 콘크리트 및 철근 보강재의 강도 및 탄성계수를 감소시키더라도 붕괴없이 사하중 및 활하중을 견딜 수 있어야합니다. 또한 완전히 발달된 화재는 구조적 구성요소의 팽창을 초래하고 그에 따른 응력과 변형에 저항해야합니다. 이 온도 상승은 콘크리트와 강철의 기계적 성질을 급격하게 감소시킵니다.