• 제목/요약/키워드: Fire Strength

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소방.가스안전용 헬멧의 최적설계에 관한 연구 (A Study on the Optimized Design of the Helmets for Fire and Gas Safety)

  • 조승현;김도현;김청균
    • 한국가스학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.24-30
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    • 2008
  • 본 본문에서는 유한요소법과 다구찌의 최적설계법을 사용하여 헬멧의 모체 구조물에 대한 응력과 변형률 특성을 소재의 특성치, 헬멧의 두께, 보강뼈대의 수량과 두께의 함수로 각각 해석하였다. 소방관과 가스 작업자의 안전성 확보를 위해 필요한 헬멧에 대한 최적화 설계연구는 외부에서 작용하는 충격력에 대한 강도안전성을 높이고, 충격에너지 흡수력을 강화시킬 수 있는 데이터를 제공하기 때문에 대단히 중요하다. 따라서 헬멧 모체 구조물의 균일한 두께는 헬멧 모체의 중량을 감축하고 변형률 에너지를 높여 준다는 측면에서 줄여야 하지만, 헬멧의 보강뼈대의 수량과 두께는 헬멧의 충격강도를 높여준다는 측면에서 늘려주는 최적화 설계가 추진되어야 헬멧의 안전성은 확보된다는 해석결과를 제시하였다.

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Performance-based and damage assessment of SFRP retrofitted multi-storey timber buildings

  • Vahedian, Abbas;Mahini, Seyed Saeed;Glencross-Grant, Rex
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제2권3호
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    • pp.269-282
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    • 2015
  • Civil structures should be designed with the lowest cost and longest lifetime possible and without service failure. The efficient and sustainable use of materials in building design and construction has always been at the forefront for civil engineers and environmentalists. Timber is one of the best contenders for these purposes particularly in terms of aesthetics; fire protection; strength-to-weight ratio; acoustic properties and seismic resistance. In recent years, timber has been used in commercial and taller buildings due to these significant advantages. It should be noted that, since the launch of the modern building standards and codes, a number of different structural systems have been developed to stabilise steel or concrete multistorey buildings, however, structural analysis of high-rise and multi-storey timber frame buildings subjected to lateral loads has not yet been fully understood. Additionally, timber degradation can occur as a result of biological decay of the elements and overloading that can result in structural damage. In such structures, the deficient members and joints require strengthening in order to satisfy new code requirements; determine acceptable level of safety; and avoid brittle failure following earthquake actions. This paper investigates performance assessment and damage assessment of older multi-storey timber buildings. One approach is to retrofit the beams in order to increase the ductility of the frame. Experimental studies indicate that Sprayed Fibre Reinforced Polymer (SFRP) repairing/retrofitting not only updates the integrity of the joint, but also increases its strength; stiffness; and ductility in such a way that the joint remains elastic. Non-linear finite element analysis ('pushover') is carried out to study the behaviour of the structure subjected to simulated gravity and lateral loads. A new global index is re-assessed for damage assessment of the plain and SFRP-retrofitted frames using capacity curves obtained from pushover analysis. This study shows that the proposed method is suitable for structural damage assessment of aged timber buildings. Also SFRP retrofitting can potentially improve the performance and load carrying capacity of the structure.

도시가스 정압기용 압력조정기 다이어프램의 사용기간에 따른 경년특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Studies on the Aging Characteristics by Service Periods of Regulator Diaphragms at Governor Room of City Gas)

  • 이치우;박달재
    • 한국가스학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.104-108
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    • 2018
  • 본 연구에서는 도시가스 정압기용 압력조정기 다이어프램의 사용기간에 따른 경년변화 특성을 조사하고자 사용기간별(신품, 5년, 10년, 15년, 20년, 25년 및 30년) 설치된 다이어프램을 대상으로 시험편을 제작하였고, 각 시험편에 대해 표면, 두께, 인장강도 및 연신율이 어떻게 변화하였는지 시험을 수행하였다. 표면 및 두께변화를 전자주사현미경을 이용하여 확인한 결과, 사용기간에 따라 약간의 영향을 받는 것으로 나타났다. 25년이 경과한 시험편은 신품 최고인장강도의 약 60%에 미치지 못하는 것으로 연신율은 사용기간에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 이 연구결과는 향후 도시가스 정압기용 압력조정기 다이어프램의 교체주기를 정하는데 기초자료로 활용할 수 있으리라 기대된다.

Ca(OH)2와 전구체의 화학 조성이 고속경화 지오폴리머의 물성에 미치는 영향 (Effects of Chemical Composition of Ca(OH)2 and Precursors on the Properties of Fast-Curing Geopolymers)

  • 고현석;노정영;임형미
    • 한국재료학회지
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    • 제29권11호
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    • pp.690-696
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    • 2019
  • Geopolymer is an alumina silicate-based ceramic material that has good heat-resistance and fire-resistance; it can be cured at room temperature, and thus its manufacturing process is simple. Geopolymer can be used as a reinforcement or floor finish for high-speed curing applications. In this manuscript, we investigate a high-speed curing geopolymer achieved by adding calcium to augment the curing rate. Metakaolin is used as the main raw material, and aqueous solutions of KOH and $K_2SiO_3$ are used as the activators. As a result of optimizing the high bending strength as a target factor for geopolymers with $SiO_2/Al_2O_3$ ratio of 4.1 ~ 4.8, the optimum ranges of the active agent are found to be $0.1{\leq}K_2O/SiO_2{\leq}0.4$ and $10{\leq}H_2O/K_2O{\leq}32.5$, and the optimum range of the curing accelerator is found to be $$0.82{\leq_-}Ca(OH)_2/Al_2O_3{\leq_-}2.87$$. The maximum flexural strength is found to be 1.35 MPa at $Ca(OH)_2/Al_2O_3=2.82$, $K_2O/SiO_2=0.3$, and $H_2O/K_2O=11.3$. The physical and thermal properties are analyzed to validate the applicability of these materials as industrial insulating parts or repairing finishing materials in construction.

밀크씨슬 오일에 의한 화학적 손상모발의 개선 효과 (Effects of Milk Thistle Oil on Chemically Damaged Hair Improvement)

  • 김주섭;전용한
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.434-440
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    • 2021
  • 본 연구는 밀크씨슬 오일을 첨가한 모질 개선 제형제를 제조하여 손상된 모발에 도포하여 모질 개선 효과를 알아보고자 하였다. 밀크씨슬 오일 함량을 0 g, 1 g 2 g, 3 g 으로 다르게 하여 제형제를 제조하였다. 제조한 제형제로 탈색한 시료 모발에 도포 후 열처리와 자연방치를 한 후에 시료 별로 도포 전과 후를 측정하여 비교 분석하였다. 모질 개선 효과를 알기 위해 인장강도, 메틸렌블루를 이용한 흡광도, 광택을 측정하였고 하였다. 모질 개선 효과를 알기위한 인장강도 측정결과는 7레벨과 9레벨 모든 시료의 인장강도가 증가함을 알 수 있었다. 메틸렌블루를 이용한 흡광도 분석결과 도포 전, 후의 변화는 도포 후의 값이 감소함을 알 수 있었다. 광택 측정결과는 모든 시료에서 큰 차이가 없음을 알 수 있었다. 밀크씨슬 오일이 손상된 모발에 모질 개선 효과가 있는 것을 알 수 있었다. 차후 다양한 오일 종류와 연구방법으로 모질개선 연구가 필요하다.

피난연결통로터널의 지보패턴 및 보강범위 연구 (Research on the support system and reinforcement range of cross passage tunnel)

  • 정민;한기환;박진원;백경민;문훈기
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.201-213
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    • 2010
  • 최근 도로계획 및 건설추세는 터널의 개소수 증가와 장대터널의 건설이 증가하는 추세에 있으며, 이와 더불어 터널내 사고로 인한 재해발생도 증가하는 경향을 보이고 있다. 터널안에서 재해나 사고는 이용객의 안전에 치명적이므로 방재시설에 대한 사회적관심이 증가 하고 있다. 피난연결통로는 병설터널에서 유용한 방재시설이므로 설치개소가 늘고 있으나 지보패턴에 관한 연구는 미미한 실정이다. 본 연구에서는 경험적 방법으로 지보패턴을 선정하고 이론식과 피난연결통로부의 계측결과를 이용한 역해석으로 적정성을 검증하고자 한다. 또한 지반강도비를 이용한 케이스 스터디를 통하여 본선과 피난연락갱의 접속각도에 따른 보강범위도 검토하고자 한다.

스마트 건설기반 번들네일의 축응력 평가 (Axial Stress Evaluation of Bundle Nails in Smart Construction)

  • 이동혁;류재구
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.13-17
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    • 2024
  • 현재 국내외적으로 토사사면의 사면안정을 위해 사용하고 있는 일반 Soil Nailing은 지반을 천공 후 단일 철근을 활용, 그라우팅하여 일종의 중력식 옹벽을 형성하여 사면의 안정을 도모하고 있다. 이러한 공법을 공사비 절감과 시공의 용이성, 상대적인 강도와 변위면에서 우수한 효율을 낼 수 있는 공법이다. 동일한 공종으로 진행하되 단일 철근을 다발철근으로 변경하여 활용할 경우 항복 인발력에 대한 그라우팅과 철근의 부착력 차이, 동일한 인발저항 대비 변형량의 차이를 현장시험을 통해 분석하여 공학적 우수성을 규명하고 공사비 측면에서 강도정수가 동일한 지반에 대하여 저항력이 동일하게 적용할 경우, 천공수의 차이와 재료비 등 전체 공사비에 미치는 영향분석을 통해 절감효과의 비교를 분석하여 평가하였다.

A study on electrical and thermal properties of conductive concrete

  • Wu, Tehsien;Huang, Ran;Chi, Maochieh;Weng, Tsailung
    • Computers and Concrete
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    • 제12권3호
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    • pp.337-349
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    • 2013
  • Traditional concrete is effectively an insulator in the dry state. However, conductive concrete can attain relatively high conductivity by adding a certain amount of electronically conductive components in the regular concrete matrix. The main purpose of this study is to investigate the electrical and thermal properties of conductive concrete with various graphite contents, specimen dimensions and applied voltages. For this purpose, six different mixtures (the control mixtures and five conductive mixtures with steel fibers of 2% by weight of coarse aggregate and graphite as fine aggregate replacement at the levels of 0%, 5%, 10%, 15% and 20% by weight) were prepared and concrete blocks with two types of dimensions were fabricated. Four test voltage levels, 48 V, 60 V, 110 V, and 220 V, were applied for the electrical and thermal tests. Test results show that the compressive strength of specimens decreases as the amount of graphite increases in concrete. The rising applied voltage decreases electrical resistivity and increases heat of concrete. Meanwhile, higher electrical current and temperature have been obtained in small size specimens than the comparable large size specimens. From the results, it can be concluded that the graphite contents, applied voltage levels, and the specimen dimensions play important roles in electrical and thermal properties of concrete. In addition, the superior electrical and thermal properties have been obtained in the mixture adding 2% steel fibers and 10% graphite.

염기도 조절에 의한 석면슬레이트 용융특성 (Melting Characteristics of Asbestos Cement Slate on Basicity Control)

  • 윤진한;길상인;민태진;이정규;장두훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.159.2-159.2
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    • 2010
  • Asbestos is the collective name for a group of naturally occurring minerals in their fibrous form and hydrous silicates of magnesium and a mineral fiber that has been used commonly in a variety of building construction materials for insulation and as a fire-retardant. Asbestos has been used for a wide range of manufactured goods, because of its fiber strength and heat resistant properties. Nevertheless harmful of asbestos is quite serious. Exposure to airborne friable asbestos may result in a potential health risk because persons breathing the air may breathe in asbestos fibers. Continued exposure can increase the amount of fibers that remain in the lung. Fibers embedded in lung tissue over time may cause serious lung diseases including asbestosis, lung cancer. In this paper, we carried out as fundamental study for dispose of asbestos cement slate safely and perfectly. Melting Temperature of asbestos need to more than $1,520^{\circ}C$ and specially asbestos cement slate need more energy than that of pure asbestos. We need to decrease melting temperature of asbestos cement slate for economical efficiency. To the purpose, glass and bottom ash were chosen as additives for basicity control. we analyzed about properties of asbestos cements slate, melting characteristics on the additives ratio and temperature. We confirmed about harmlessness of melting slag through analysis of scanning electron microscope(SEM) and x-ray diffractometer(XRD).

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다양한 열습환경하에서 최외각층 변화에 따른 CFRP 모자형 부재의 압궤특성 (Collapse Characteristics of CFRP Hat Member with Outer Laminated Angle Changes under Hygrothermal Environment with Temperature Changes)

  • 양용준;황우채;양인영
    • 한국생산제조학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.243-249
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    • 2014
  • Currently, CFRP composites are rapidly replacing steel plates, as they are lighter, stronger, and more elastic; however, they are poorly suited to hygrothermal and impact-collapsed environments because moisture can alter their molecule arrangement and chemical properties. In this study, environments are experimentally simulated in order to investigate changes in the moisture absorption inside a CFRP composite and to determine its weakest point. Moreover, changes in the moisture absorption ratio at temperatures of $60^{\circ}C$ and $80^{\circ}C$ are studied and compared in order to understand how changes in temperature affect moisture absorption inside CFRP composites. Results show that moisture absorption leads to a strength reduction of around 50%. In addition, the moisture absorption rate inside CFRP composites is shown to change rapidly with increasing temperature. Accordingly, it showed that the change in matrix also has a weak point.