초록
본 연구에서는 화재가 발생하였을 때 작동되는 옥외형 피난계단 구조물이 태풍에 따른 풍압이 작용하였을 때 내구성을 검증하기 위하여 단방향 유동-구조 연성해석을 진행하였다. 이를 위해, 피난계단 구조물 주위에 대한 유동장을 정상상태로 유동해석을 수행하였고, 이러한 해석결과를 구조해석을 위한 입력 데이터로 사용하여 구조응력, 변형량, 피로수명 등의 계산을 통해 내구성을 분석하였다. 유동해석 결과, 피난계단 구조물 형상에 따라 공기에 의한 유동 흐름이 다르게 나타났으며, 이러한 유동속도 분포는 구조물 표면에 전압력으로 작용하였다. 또한, 이러한 전압력에 의해 계산된 구조해석 결과, 최대응력값으로 계산된 안전율이 허용치 이상으로 나타났으며, 피로수명과 변형량 분석을 통해 내구성을 입증하였다.
In this study, one-way fluid structure interaction analysis was adapted to verify the durability of the outdoor evacuation stair structure operated in the event of a fire when wind pressure caused by a typhoon was applied. To this end, flow analysis was performed with the flow field around the structure of the evacuation stair in a steady state, and the durability was analyzed through structural analysis such as structural stress, deformation, and fatigue life using these analysis results by fluid data input data for structural analysis. As a result of flow numerical analysis, the air flow was different according to the shape of the evacuation stair structure, and this flow velocity distribution generated by the total pressure on the structure surface. Through the structural analysis results calculated by this total pressure, the safety factor calculated as the maximum stress value was found to be more than the safety factor, and durability was proven by fatigue life and deformation analysis.