강구조물 내화설계 기준
1. 일반사항
(1) 목적
- 화재 피해로 인한 강구조물의 안전성, 사용성 및 내구성 확보
(2) 적용 범위
- 강구조물 내화설계
(3) 참고 기준
- 관련 법규:
- 건축법시행령 제56조(건축물의 내화구조)
- 건축물의 피난․방화구조 등의 기준에 관한 규칙
- 관련 기준:
- KDS 14 31 05(1.3)
- KS D 0026 금속 재료-고온 인장 시험
- KS F 2257-1 건축부재의 내화시험방법-일반요구사항
- KS F 2257-4 건축부재의 내화시험방법-내력 수직 구획부재의 성능조건
- KS F 2257-5 건축부재의 내화시험방법-수평내력 구획부재의 성능조건
- KS F 2257-6 건축부재의 내화시험방법-보의 성능조건
- KS F 2257-7 건축부재의 내화시험방법-기둥의 성능조건
(4) 용어의 정의
- KDS 14 31 05(1.4)에 따른다.
(5) 기호의 정의
- KDS 14 31 05(1.5)에 따른다.
2. 조사 및 계획
내용 없음.
3. 재료
- KDS 14 31 05(3)에 따른다.
4. 설계
(1) 일반
- 강구조물의 기둥, 보, 벽, 바닥, 지붕 등 주요 구조부에 대한 내화설계 지침 제공
- 온도에 따른 구조재료의 열적 및 기계적 특성 변동 고려하여 화재 시 주요 구조부의 안전성 평가
(2) 설계 고려사항
- 화재 시 주요 구조부의 내화성능 확보
- 필요 시 설계허가권자와 협의하여 국제적으로 인정된 내화설계 기준 적용
(3) 범위
- 건축법시행령 제56조(건축물의 내화구조)에 따른 용도 및 규모의 강구조물 주요 구조부에 적용
(4) 내화설계 종류
- 사양적 내화설계: 건축물의 피난․방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제3조 내화구조에 따른 내화구조 사용
- 성능적 내화설계: 합리적인 구조해석을 통한 구조적 적합시간이 내화구조의 인정 및 관리기준의 성능기준과 동등하거나 그 이상인 경우 요구 내화성능 확보
(5) 내화성능 평가
- 품질시험에 의한 평가: KS F 2257-1,4,5,6,7 건축구조 부재의 내화시험 방법에 따른 품질시험
- 품질시험 면제: 건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제3조 내화구조 제8호 단서 조항에 따라 산업표준화법에 따른 한국산업규격으로 내화성능이 인정된 구조
- 구조해석에 의한 평가:
- 설계화재, 구조물의 열전달, 강재의 온도특성 고려하여 단속 및 연속적 붕괴 평가
- 설계하중 및 강도:
- 화재 시 설계하중은 고정하중, 활하중, 적설하중 등을 우선 고려
- 고온에서 설계강도는 온도특성을 고려한 공칭강도에 화재한계상태 강도감소계수를 곱하여 계산
- 설계화재: 가연물량, 환기면적, 구획재료의 열특성을 고려하여 크기 결정
- 온도 예측: 대류, 복사, 열전도를 고려하여 온도변화 예측
- 강재의 온도특성: KS D 0026(금속 재료-고온 인장 시험)에 따른 시험방법으로 검증된 값 사용
- 화재안전성 평가: 화재 시 설계하중에 의한 부재력이 설계강도보다 큰 경우 붕괴 발생, 화재 시작부터 붕괴 발생 시간을 구조적 적합시간으로 결정