유한 요소 해석 방법을 이용하여 화재 온도 상승 단계와 화재 온도 상승 및 하강 전 과정에서 철근콘크리트 기둥의 온도장을 체계적으로 분석하였으며, 이를 바탕으로 화재 중 및 화재 후 기둥의 압축 하중 지지력을 계산하였다. 화재 면 수, 단면 크기, 승온 시간, 화재 시나리오(ISO 834 표준 화재, 비표준 화재), 재료 강도, 세로 철근 배근률, 편심률 등의 매개변수가 지지력에 미치는 영향을 조사하였다. 500 ℃ 등온선 단면 축소법을 결합하여 화재 중 및 화재 후 기둥의 지지력 단순 계산 방법을 제안하였다. 결과는 승온 시간이 길고 화재 면 수가 적을수록 화재 냉각 단계에서 기둥이 최대 열 손상을 받는 시간이 승온 종료 시간보다 지연됨을 보여준다. 승온 시간 증가, 화재 면 수 증가, 단면 크기 감소에 따라 냉각 단계에서 콘크리트의 추가 손상이 커진다. 표준 화재 시나리오에서 2시간 동안 화재에 노출된 13개 그룹 기둥의 화재 후 축방향 압축 지지력은 화재 중보다 약 4%~8% 감소했으며, 이는 500 ℃ 등온선 내 면적 축소 범위(10%~30%)보다 적은 감소 폭이다. 제안한 표준 화재 중 및 후 500 ℃ 등온선 내 면적 점유율 예측 공식, 철근 온도 예측 공식 및 500 ℃ 등온선 단면 축소법을 바탕으로 표준 화재 중 및 후 기둥의 축압 및 편압 지지력을 비교적 정확히 예측할 수 있지만, 편압 조건에서는 화재 시간 연장에 따라 예측 오차가 증가한다. (수정된) 동일 에너지법과 결합하여 본 단순 계산 방법의 적용 범위를 비표준 화재 시나리오로 확장할 수 있다.

철근콘크리트 기둥; 화재 중; 화재 후; 지지력; 단순 계산 방법