A Study on the Fire Resistance Capacity of Slimfloor Beam with Asymmetric H Beam

비대칭 H형강을 사용한 슬림플로어 보의 내화성능에 관한 연구

  • 한상훈 (한국건설기술연구원 화재및설비연구센터) ;
  • 최승관 (한국건설기술연구원 화재및설비연구센터) ;
  • 김희주 (한국건설기술연구원 화재및설비연구센터)
  • Received : 2007.05.15
  • Accepted : 2007.08.06
  • Published : 2007.08.27

Abstract

This paper is a pilot study regarding an experimental and parametric study to investigate the structural behavior of slimfloor beam(ASB) in fire. The objective of this research is to obtain the rational fire resistance design method through understanding the structural behavior of composite members in fire. The flexural capacity of slimfloor section under various thermal conditions is examined on a basis of the strength retention of the materials at elevated temperatures and full bonding assumption. The effect of web thickness and ASB depth to the moment capacity in fire is also examined.

본 연구는 비대칭 H형강을 사용한 슬림플로어 보의 화재시 구조성능에 관한 실험 및 해석적 연구로서, 화재시 본 합성부재의 구조거동을 파악하여 합리적 내화설계의 자료를 얻는 것이 목적이다. 화재실험으로 계획된 여러 변수의 시험체를 제작하고 상온과 고온에서 휨실험을 수행하여 시간에 따른 온도분포, 하중-처짐 관계를 분석하였다. 해석적 방법은 설계된 단면에 대하여 완전 합성을 가정으로, 열전도 해석으로 온도분포를 구하고 재료의 잔존강도를 분할된 메쉬에 입력하여 휨강도를 예측하였다. 웨브의 두께와 깊이를 변수로 하여 슬림플로어 보의 화재시 휨내력을 고찰하였다.

Keywords

References

  1. 대한건축학회, (2005), 건축구조설계기준, pp395-452
  2. 대한건축학회, (1998), 강구조 한계상태 설계기준 및 해설
  3. 김성배, 최승관, 이창남, 김상섭, (2006), TSC 합성보의 내화 성능에 관한 연구, 제 18권 1호, pp. 113-122
  4. 이승재, 강성덕, 최승관, 김명한 김상대, (2006), iTECH 합성 보의 내화성능에 대한 실험연구, 한국강구조학회 논문집, 제 18권 2호, pp. 643-653
  5. 허병욱, 배규웅, 문태섭, (2004), 매입형(슬림플로어) 합성보의 휨성능 평가, 한국강구조학회 논문집, 제 16권 2호, pp. 235-245
  6. American Institute of Steel Construction(AISC), (1993), Load and resistance factor specification for structural steel buildings
  7. ACI 216R-89, Guide for Determining the Fire Endurance of Concrete Elements, 1989
  8. Association of Specialist Fire Protection Contractors and Manufacturers Limited, (1992) Fire protection for structural steel in buildings, 2nd ed
  9. ASTM E 119-83, Standard Methods of Fire Tests of Building Construction and Materials, American Society for Testing and Materials, 1985
  10. B. Ellingwood and J. R. Shaver, Effects of Fire on Reinforced Concrete Members, Journal of the Structural Division, ASCE, Vol. 106, No. ST11, pp. 2151-2166, November 1980
  11. CEB/FIP, Structural Concrete-Textbook on Behaviour, Design and Performance, International Federation for Structural Concrete(fib), 1999
  12. Deric J. Oehlers, Mark A. Bradford, (1999), Elementary Behaviour of Composite Steel and Concrete Structural Members, Butterworth- Heinemann
  13. D. Hosser, T. Dorn and O. El-Nesr, Experimental and Numerical Studies of Composite Beams Exposed to Fire, Journal of Structural Engineering, Vol. 120, No. 10, October 1994
  14. D. L. Mullett, (1998), Composite Floor Systems, Blackwell Science
  15. J. C. Dotreppe, J. M. Franssen and Y. Vanderzeypen, Calculation Method for Design of Reinforced Concrete Columns under Fire Conditions, ACI Structural Journal, January-February 1999
  16. P. K. Mehta and P. J. M. Monteiro, Concrete- Structure, properties and Materials, 2nd Edition, Prentice Hall, 1993
  17. R. Felicetti and P. G. Gambarova, Effects of High Temperature on the Residual Compressive Strength of High-Strength Siliceous Concretes, ACI Materials Journal, Vol. 95, No. 4, pp. 395-406, 1998
  18. The Steel Construction Institute, (1997), Design of Asymmetric Slimflor Beams using Deep Composite Decking, SCI P175
  19. The Steel Construction Institute, (1992), Slim Floor Design and Construction, SCI P110
  20. Y.C. Wang, (1998), Deflection of Steel-concrete Composite Beams with Partial Shear Insteraction, Joural of Structural Engineering