• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.31-37
• /
• 2010

비대칭 슬림플로어 합성보(Asymmetric Slimfloor Beam, 이하 ASB)는 비대칭 형강의 일부를 콘크리트 슬래브에 삽입한 합성보로서, 유럽에서 개발되었다. 근래 국내에서도 건축물의 층고저감, 물량감소, 내화 성능 증대 등의 목적으로 ASB의 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 실험을 통하여 ASB의 내화성능을 확인하고, 열전달해석을 통하여 내화성능 시간에서의 모멘트 내력(Moment capacity)을 산정하였다. 그 결과를 바탕으로 방화석고보드와 ASB로 구성된 3시간 내화구조를 선정하고, 내화 성능을 검토하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.63-71
• /
• 2011

비대칭 H형강을 활용한 슬림플로어의 경우, 상대적으로 열전달 속도가 낮은 콘크리트에 강재가 매립된 형상으로 설계되어 화재조건에서 강재의 강성저하를 최소화 할 수 있는 형상으로 설계되었다. 그러나 비대칭 H형강의 하부플렌지는 화재에 직접적으로 노출되므로, 이 부분에 대한 내화피복을 적용하여 슬림플로어 보의 내화성능을 최대한 확보할 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 실험계획은 재하 하중비 0.4와 0.3을 조정하여 하중조건에 따른 내화성능을 비교하고자 하였고 철근보강에 따른 내화성능 향상효율, 내화피복을 적용하였을 경우의 180분 내화성능 확보 유 무를 분석하고자 실험을 수행하였다. 하중비 변화에 따른 실험체를 비교한 결과, 0.1 의 하중비를 낮출 경우 내화성능은 12분 차이가 나며, 처짐격차는 39mm였다. 철근보강에 따른 영향은 12분정도의 내화성능 향상이 가능하며, 최대 102.4mm의 처짐이 제어된다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.40-45
• /
• 2010

비대칭 H형강을 활용한 합성보는 1970년대 후반 이후 스웨덴에서 Thor beam(Hat beam)으로 발표되었으며 British Steel과 SCI는 슬림플로어 보를 개발하였다. 슬림플로어 공법은 1990년대 초반부터 유럽의 주요 선진국에서 많은 관심을 갖고 개발하여 온 건축 구조 부재의 한 형태로 2000년대에 영국에서는 열간압연 형강 그리고 핀란드에서는 비대칭 용접 형강의 관심이 집중되고 있다. 슬림플로어 공법의 가장 큰 장점은 층고 감소를 토대로 도심 건축물의 최대 10% 내외의 연면적 증가 효과와 각종 내 외장재 절감 및 자원의 절약 폐기물 감소효과 등이며 일반 합성보에 비하여 철골보의 노출면이 적어 내화 성능에서도 우수한 장점이 있다. 본 연구는 비대칭 H형강을 사용한 슬림플로어 보의 화재시 구조 성능에 관한 연구로 표준화재조건에서 강재 단면의 형상 변화를 통한 구조물의 내화 거동과 재하 하중비를 변수로 화재시 구조물의 온도 분포와 처짐을 비교 분석하는 것을 목적으로 한다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.23-30
• /
• 2012

비대칭 H형강이 콘크리트에 매립되어 화재에 노출되는 일반 합성보에 비하여 내화성능이 높은 슬림플로어 공법에 대한 화재거동특성을 분석하고, 이를 기반으로 내화성능을 향상시킬 수 있는 최적 단면형상 조건을 도출하고자 연구를 수행하였다. 단면형상은 휨 성능을 증진시킬 수 있는 웨브 보강과 화재에 직접 노출되는 하부플랜지의 보강 방안에 대하여 화재실험을 진행하였으며, 무 보강조건과 형상변화시에 발생하는 합성플로어의 처짐을 비교 분석하여 효과적인 단면형상 설계조건을 도출하고자 하였다. 실험결과 웨브 보강방안에 비해 하부플랜지 보강시 내화성능 향상효율이 더 높은 것으로 나타났으며, 이는 화재에 직접적으로 노출되는 하부플랜지 부분에 보강을 하는 것이 급격한 온도상승으로 인한 강도저하로 인해 발생하는 변형을 보다 효율적으로 제어하기 때문으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.357-366
• /
• 2007

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.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제16권5호통권72호
• /
• pp.575-586
• /
• 2004

본 논문은 새롭게 개발된 춤이 깊은 데크 플레이트(이하 Deep Deck) 및 비대칭 H형강 하부플랜지에 플레이트를 용접한 비대칭 철골보로 구성된 매립형(슬림플로어) 합성보의 웨브면에 개구부를 가진 유공 합성보의 휨성능에 관한 실험적 연구이다. 실험은 철골보 춤(250mm, 300mm), 개구부의 위치 및 가력조건에 따라 5개의 유공 합성보에 대한 단순지지 휨실험 수행하였다. 실험결과, 매립형 유공합성보는 전단연결재를 사용하지 않고도 콘크리트의 면내 부착력에 의해 충분한 합성작용을 하는 것으로 나타났고, 개구부 주변이 콘크리트에 의해 구속되어 개구부의 보강없이 충분한 구조적 성능을 발휘할 수 있음을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제29권3호
• /
• pp.217-228
• /
• 2017

본 연구에서는 고강도강재를 적용한 비대칭 하이브리드 합성보의 휨성능을 실물대 실험을 통하여 평가하였다. 합성보의 웨브와 상부플랜지에는 일반강재(SM400, SM490)를 적용하고 하부플랜지는 상부플랜지에 비해 상대적으로 크게 제작하여 비대칭 단면으로 적용한 후 일반강재(SM520) 및 고강도강재(SM570, HSA800)를 각각 적용하였다. 본 연구의 주요 목적은 비대칭 하이브리드 합성보의 휨성능 평가 및 설계지침의 개발이다. 실험결과 하부플랜지에 일반강재를 적용한 실험체의 경우 $Dp/Dt{\leq}0.15$를 만족시킬 시 우수한 휨강도와 연성능력을 발현하는 것을 확인하였다. 반면 하부플랜지에 고강도강재가 적용된 실험체의 경우 휨내력의 증가로 인한 슬래브의 수평전단력 증가가 예상치 못한 슬래브 종방향 전단파괴를 발생시켜 소성강도에 도달하지 못하였다. 따라서 고강도강재를 적용한 비대칭 하이브리드 합성보의 경우 설계단계에서 슬래브 수평전단강도 확보가 필수적이다.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.583-592
• /
• 2010

Equations of motion of thin-walled composite H-type cross-section beams exposed to concentrated harmonic and non-harmonic time-dependent external excitations, incorporating a number of nonclassical effects of transverse shear, primary and secondary warping, and anisotropy of constituent materials are derived. The forced vibration response characteristics of a composite H-type cross-section beam exhibiting the circumferentially asymmetric stiffness(CAS) configuration are exploited in connection with the structural bending-torsion coupling resulting from directional properties of fiber reinforced composite materials.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.80-87
• /
• 2011

합성보의 내화성능을 확인하기 위한 재하가열시험 결과, 내화성능이 부족한 경우 단면의 변경을 통하여 그 성능을 향상시킬 수 있다. 하지만 변경조건이 다양하다면 다수의 실험을 실시해야 하기 때문에 많은 시간 및 비용이 필요하다. 본 연구에서는 비대칭 H형강 합성보 단면에서 내화성능에 가장 큰 영향을 미치는 부분을 열전달해석을 수행하여 확인하고, 이후 단면변경을 통한 내화성능 향상 추세를 열전달해석 및 비선형구조해석으로 확인하여 1시간 내화성능을 가질 수 있는 변경된 단면을 제시하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
• /
• pp.7-8
• /
• 2010

비대칭 H형강이 콘크리트에 매립되어 화재에 노출되는 일반 합성 보에 비하여 내화성능이 높은 슬림플로어 공법에 대한 화재거동특성을 분석하고, 이를 기반으로 내화성능을 향상시킬 수 있는 최적 단면형상조건을 도출하고자 연구를 수행하였다. 단면형상은 휨 성능을 증진시킬 수 있는 웹 보강과 화재에 직접 노출되는 하부플렌지의 보강 방안에 대하여 화재실험을 진행하였으며, 무 보강조건과 형상변화시에 발생하는 합성플로어의 처짐을 비교 분석하여 최적 단면형상설계 조건을 도출하고자 하였다. 실험결과 웹보강방안에 비해 하부플렌지 보강시 내화성능 향상효율이 더 높은 것으로 나타났으며, 이는 화재에 직접적으로 노출되는 하부플렌지 부분에 보강을 하는 것이 급격한 온도상승으로 인한 강도저하로 인해 발생하는 변형을 보다 효율적으로 제어하기 때문으로 판단된다.