• Title/Summary/Keyword: Fire analysis

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산불피해지역에서 숲 가꾸기 실행유무가 산불에 미치는 영향 (Comparative analysis of forest fire danger rating on the forest characteristics of thinning area and non-thinning area on forest fire burnt area)

  • 이시영;이명욱;염찬호;권춘근
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.153-156
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    • 2008
  • Comparative analysis of forest fire danger rating on the forest characteristics of thinning area and non-thinning area on forest fire burnt area was studied in this work. To investigate the effect of thinning slash in forest fire, Gangneung-si Wangsan-myeon, Ulgin-gun Wonnam-Myeon, Samchok-si Gagok-Myeon, in which forest fire broke out, were selected. As a result that investigated forest fire danger ratio between thinning slash and non-thinning slash, leeward scorching ratio(36%), crown damage ratio(29%), mortality of branch at the former are higher than those at the latter, leeward scorching ratio of tree, where thinning slash is around, is 10%-20% higher than that of independent tree. So I estimate that thinning slash has a some effect on the intensity of forest fire. And the result to investigate damage of forest fire according to tree species shows that leeward scorching ratio of conifer is 5% higher than that of non-conifer, and mortality of branch of the former is 19% higher than that of the latter. It is considered that forest fire may affect directly to a tree trunk if it diffuse to piled thinning tree because there was no space between thinning trees and trees. Furthermore, it was found that re-ignition had a chance to occur due to lots of piled thinning trees.

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Numerical Investigation of Residual Strength of Steel Stiffened Panel Exposed to Hydrocarbon Fire

  • Kim, Jeong Hwan;Baeg, Dae Yu;Seo, Jung Kwan
    • 한국해양공학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.203-215
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    • 2021
  • Current industrial practices and approaches are simplified and do not describe the actual behavior of plated elements of offshore topside structures for safety design due to fires. Therefore, it is better to make up for the defective methods with integrated fire safety design methods based on fire resistance characteristics such as residual strength capacity. This study numerically investigates the residual strength of steel stiffened panels exposed to hydrocarbon jet fire. A series of nonlinear finite element analyses (FEAs) were carried out with varying probabilistic selected exposures in terms of the jet fire location, side, area, and duration. These were used to assess the effects of exposed fire on the residual strength of a steel stiffened panel on a ship-shaped offshore structure. A probabilistic approach with a feasible fire location was used to determine credible fire scenarios in association with thermal structural responses. Heat transfer analysis was performed to obtain the steel temperature, and then the residual strength was obtained for the credible fire scenarios under compressive axial loading using nonlinear FEA code. The results were used to derive closed-form expressions to predict the residual strength of steel stiffened panels with various exposure to jet fire characteristics. The results could be used to assess the sustainability of structures at risk of exposure to fire accidents in offshore installations.

Efficiency of insulation layers in fire protection of FRP-confined RC columns-numerical study

  • El-Mahdya, Osama O.;Hamdy, Gehan A.;Hisham, Mohammed
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제77권5호
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    • pp.673-689
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    • 2021
  • This paper addresses the efficiency of thermal insulation layers applied to protect structural elements strengthened by fiber-reinforced polymers (FRP) in the case of fire event. The paper presents numerical modeling and nonlinear analysis of reinforced concrete (RC) columns externally strengthened by FRP and protected by thermal insulation layers when subjected to elevated temperature specified by standard fire tests, in order to predict their residual capacity and fire endurance. The adopted numerical approach uses commercial software includes heat transfer, variation of thermal and mechanical properties of concrete, steel reinforcement, FRP and insulation material with elevated temperature. The numerical results show good agreement with published results of full-scale fire tests. A parametric study was conducted to investigate the influence of several variables on the structural response and residual capacity of insulated FRP-confined columns loaded by service loads when exposed to fire. The residual capacity of FRP-confined RC column was affected by concrete grade and insulation material and was shown to improve substantially by increasing the concrete cover and insulation layer thickness. By increasing the VG insulation layer thickness 15, 32, 44, 57 mm, the loss in column capacity after 5 hours of fire was 30%, 13%, 7% and 5%, respectively. The obtained results demonstrate the validity of the presented approach for estimation of fire endurance and residual strength, as an alternative for fire testing, and for design of fire protection layers for FRP-confined RC columns.

해양 플랜트용 Hydrant Reducing Valve의 화재 안전시험에 대한 해석 기법 연구 (Study on Analysis Method for Fire Safety Test of Hydrant Reducing Valve for Offshore Plant)

  • 정윤상;강정호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권6호
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    • pp.601-608
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    • 2014
  • 해양플랜트는 고립된 한경 특성상 화재에 취약하다. 특히 해양플랜트의 주요 기자재인 소화용 감압 밸브가 피해를 입었을 때 해양플랜트의 피해는 증가한다. 본 논문에서는 해양플랜트에 사용되는 소화용 감압밸브에 대한 화재 안전시험을 수행하고 그 결과를 수치해석 결과와 비교, 분석하여 해석의 타당성을 증명하고 화재 안전시험에 대한 해석 기법을 제시하였다. 화재 안전시험의 화염을 구현하기 위해 FSI를 이용하였으며 화재 안전시험의 온도 분포와 해석 결과 온도분포의 비교를 통해 해석 기법의 신뢰성을 확인하였다. 또한, 화재 안전시험에서 나타난 문제점을 구조해석을 통해 검증하였으며 그 결과 시트의 변형이 문제점으로 나타났다.

Integrated fire dynamics and thermomechanical modeling framework for steel-concrete composite structures

  • Choi, Joonho;Kim, Heesun;Haj-ali, Rami
    • Steel and Composite Structures
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    • 제10권2호
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    • pp.129-149
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    • 2010
  • The objective of this study is to formulate a general 3D material-structural analysis framework for the thermomechanical behavior of steel-concrete structures in a fire environment. The proposed analysis framework consists of three sequential modeling parts: fire dynamics simulation, heat transfer analysis, and a thermomechanical stress analysis of the structure. The first modeling part consists of applying the NIST (National Institute of Standards and Technology) Fire Dynamics Simulator (FDS) where coupled CFD (Computational Fluid Dynamics) with thermodynamics are combined to realistically model the fire progression within the steel-concrete structure. The goal is to generate the spatial-temporal (ST) solution variables (temperature, heat flux) on the surfaces of the structure. The FDS-ST solutions are generated in a discrete form. Continuous FDS-ST approximations are then developed to represent the temperature or heat-flux at any given time or point within the structure. An extensive numerical study is carried out to examine the best ST approximation functions that strike a balance between accuracy and simplicity. The second modeling part consists of a finite-element (FE) transient heat analysis of the structure using the continuous FDS-ST surface variables as prescribed thermal boundary conditions. The third modeling part is a thermomechanical FE structural analysis using both nonlinear material and geometry. The temperature history from the second modeling part is used at all nodal points. The ABAQUS (2003) FE code is used with external user subroutines for the second and third simulation parts in order to describe the specific heat temperature nonlinear dependency that drastically affects the transient thermal solution especially for concrete materials. User subroutines are also developed to apply the continuous FDS-ST surface nodal boundary conditions in the transient heat FE analysis. The proposed modeling framework is applied to predict the temperature and deflection of the well-documented third Cardington fire test.

한국 . 일본 . 미국의 화재발생실태에 대한 비교분석 (1) 화재발생추이 (A Study on Fire Data Analysis in Korea, Japan and USA (1) Number of Fires and Fire Trends)

  • 이의평
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.74-94
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    • 2004
  • 한국ㆍ일본ㆍ미국의 화재발생 실태를 분석해본 바, 미국은 1977년 3,264,500건에서 2002년 1,687,500 건으로 화재 발생건수가 크게 감소하는 경향에 있고, 일본은 1973년 73,072건을 정점으로 20년이상 6만건 전후의 화재가 발생하고 있으나, 우리나라의 경우에는 1980년 5,438건이던 화재가 급격하게 증가하여 2001년 36,169건까지 발생하였다가 2003년 31,372건의 화재가 발생하였다. 또한 화재통계 처리요령과 화재통계 보고서에 대해서도 분석해본 바, 우리나라가 가장 뒤떨어져 있으며, 화재발생건수의 정확한 산정 등 화재통계의 신뢰성을 확보하기 위한 화재통계 분류의 구체화 및 체계화의 필요성을 확인하였다.

소방예산과 경찰예산의 결정요인에 관한 비교연구 (A Comparative Study on the Determinant of Fire Service Budget and Police Service Budget)

  • 김진동
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.119-130
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    • 2010
  • 다른 행정조직에 비하여 상대적으로 덜 발전된 재난관리분야는 체계적인 개선방안이 더 필요하다. 그런데 재난관리조직의 발전을 위해서는 먼저 소방예산을 충분하게 확보하는 것이 필요하다. 만약 소방예산이 충분하게 편성되지 않으면 소방조직은 재난을 효과적으로 방어하지 못할 것이다. 본 연구는 이론적인 근거와 과거연구를 바탕으로 소방예산에 관한 가설들을 설정하였다. 본 연구의 종속변수는 국민 1인당 소방예산액과 경찰예산액이며 독립변수는 수요변수, 경제적 변수, 정치적 변수, 점증적 변수이다. 가설검증을 위하여 사용한 통계분석방법은 회귀분석, 상관분석, t검정이다. 본 연구의 주요한 결과는 다음과 같다. 첫째, 회귀분석결과 점증적인 변수와 경제적 변수가 예산결정에 유의적인 변수로 나타났다. 그러나 정치적인 변수와 수요변수(구급변수 제외)는 예산결정에 유의적이지 못하였다. 둘째, 소방예산의 평균액은 경찰예산의 평균액과 유의적인 차이를 보이지 못하였다. 위의 결과는 본 연구의 모형에 따른 결과이며 소방예산분야의 의미있는 결과도출을 위하여 앞으로 많은 연구가 계속되어야 한다.

국내 자동차 관련 화재발생 위험성 분석 및 초기소화의 효과성 연구 (The Analysis of the Risk of Vehicle Fires in Korea and the Effectiveness of Initial Fire Extinguishing)

  • 류주열;이창우
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.20-27
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    • 2019
  • 연구목적: 본 연구에서는 국내 자동차 관련 화재발생 현황 및 위험성을 평가하고 초기 소화기구의 사용에 따른 피해저감 효과에 대해 평가하였다. 연구방법: 국내 자동차 화재의 발생 빈도에 대한 위험성 분석과 화재발생시 자동차에 비치되어 있는 소화기를 사용하여 초기 소화에 적용한 사용에 따른 인적 및 재산피해를 분석하였다. 연구결과: 국내 자동차 화재 발생에 따른 건당피해액은 연평균 증감률이 4.74%이고 매년 증가하는 것으로 나타났다. 자동차 화재현황 중 승용자동차에서 발생한 인명피해를 연도별 화재발생 건당 인명피해로 분석한 결과, 화재발생 100건당 재산피해액은 424.65만원에서 473.06만원으로 과거 5년간(2012년~2016년) 지속적으로 증가하는 추세를 보이고 있다. 결론: 승용자동차 화재시 소화기를 사용한 경우에는 화재발생 1건당 평균 재산피해액은 약 307.5만으로 산정되어 초기 자동차 화재에 차내에 비치된 소화기를 사용한 초기소화의 중요성과 필요성이 요구된다.

진주시 화재발생 패턴분석과 위험등급 산출 (Fire Occurrence Pattern Analysis and Fire Risk Calculation of Jinju City)

  • 배규한;유환희
    • 대한공간정보학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.151-157
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    • 2014
  • 급속한 도시성장에 따라 도시지역에는 다양하고 복잡한 시설물들이 증가되고 있으며, 이에 따른 화재발생 피해에 대한 위험도도 증가되고 있다. 특히 화재사고는 인위적 재해 중 교통사고와 함께 도시지역에서 가장 높은 발생빈도를 나타내고 있다. 이에 따라 소방방재청에서는 효과적인 화재관리를 위하여 국가화재정보시스템을 운영하고 있으며 2007년부터 화재발생정보를 인터넷을 통해 제공하고 있다. 따라서 본 연구에서는 이 시스템에서 제공하는 데이터와 진주시 소방서로부터 자료를 취득하여 진주시 화재데이터베이스를 구축하고, 2007년부터 2013년까지 화재발생 추이에 대한 시계열분석과 Moran's I, Getis-Ord $Gi^*$분석을 통하여 진주시 공간상의 화재발생 밀도변화분석과 시설물별 화재위험도를 산출하였다. 그 결과 화재발생위치의 시계열적 변화와 화재발생 밀집도가 높은 Hot Spot지역을 추출할 수 있었으며, 시설물별 인명피해 및 재산피해 매트릭스를 작성하여 화재위험등급을 산출함으로서 도시지역의 화재발생위험을 예측할 수 있는 방안을 제시하였다.

(초)고층 건축물의 화재위험성 평가기법 개발에 관한 연구(I) (A Study on the Development of Evaluation Methods for Fire Risk Analysis of High-rise Building)

  • 권영진;신이철
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.223-228
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    • 2008
  • Fire is recognized as a significant hazard in a service life of a structure. Therefore there is a clear need to provide an improved understanding of the performance of material and structures in fire and to provide clear design guidance in order to progress safety design especially high rise building. It is the aim of this study to investigates and analyze the study on the development of evaluation methods for fire risk analysis of high-rise building.

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