• 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.

• 대한금속재료학회지
• /
• 제49권9호
• /
• pp.671-677
• /
• 2011

Steel columns used in steel buildings are inclined to lose their strength when exposed to severe fire conditions, so fire resistance is required in most countries to protect against loss of life and building collapses. In Korea, the fire resistance of columns can be obtained by the fire test defined in KS F 2257-1, 7. The fire resistance of a steel column should be evaluated in terms of the column's conditions, such as various section types (H-section, hollow-section), the column's length and boundary conditions, and whether it is fixed or hinged. However, fire testing of steel columns is usually conducted on one standard-sized H-section over 3,000 mm, and the result is used as the column's fire resistance. This is not a reasonable way to ensure that a building can withstand fire conditions. In this study, to evaluate the possibility of calculating the fire resistance of steel columns with material properties of high tensile strength of SS 400, both load-bearing fire tests and calculation of steel temperatures were carried out. The results of temperature calculation were very similar to those obtained by fire test.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.78-84
• /
• 2011

최근 콘크리트 내화 연구는 대부분 고강도 콘크리트의 내화성능 확보에 많은 초점이 맞추어져 있다. 그러나 국내의 콘크리트 수요를 살펴보면 40MPa 이하의 일반강도 콘크리트의 수요가 전체 콘크리트 수요량의 대부분을 차지한다. 따라서 고강도 콘크리트의 내화성능에 대한 연구뿐만 아니라 일반콘크리트의 내화성능에 관한 연구도 필요하다. 본 연구에서는 40MPa 콘크리트 기둥을 대상으로 콘크리트 피복 두께와 단면크기를 변수로하여 내화성능을 평가하였으며, 연구 결과 단면크기가 커질수록, 피복두께가 두꺼워질수록 내화성능은 향상되는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
• /
• pp.21-24
• /
• 2006

An experimental investigation was earned out to evaluate the fire performance of high strength concrete column made with different section size. Two different high strength concrete columns measuring 3,428mm in height and with the same tie spacing of 150mm were prepared to evaluate the effect of section size of $305{\times}305mm$ and $500{\times}500mm$ on the fire resistance. Compressive strength was 138MPa at the time of fire resistance fire testing. Based on the test result, fire resistance of column with the larger section of $500{\times}500mm$ exhibited the better performance than that of the smaller section of $305{\times}305mm$. The former withstood against the very high temperature over 240minutes, while the latter resisted during 176minutes.

• 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.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제13권4호
• /
• pp.309-325
• /
• 2012

The risk of progressive collapse in steel framed buildings under fire conditions is gradually rising due to the increasing use of combustible materials. The fire resistance of such steel framed buildings is evaluated by fire tests. Recently, the application of performance based fire engineering makes it easier to evaluate the fire resistance owing to various engineering techniques and fire science. The fire resistance of steel structural members can be evaluated by the comparison of the limiting temperatures and maximum temperatures of structural steel members. The limiting temperature is derived at the moment that the failure of structural member results from the rise in temperature and the maximum temperature is calculated by using a heat transfer analysis. To obtain the limiting temperatures for structural steel of grades SS400 and SM490 in Korea, tensile strength tests of coupons at high temperature were conducted. The limiting temperatures obtained by the tensile coupon tests were compared with the limiting temperatures reported in the literature and the results of column fire tests under four types of loading with different load ratios. Simple limiting temperature formulas for SS400 and SM490 steel based on the fire tests of the tensile coupons are proposed. The limiting temperature predictions using the proposed formulas were proven to be conservative in comparison with those obtained from H-section and hollow section column fire tests.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.61-68
• /
• 2023

A two-hour fire-resistance PC hollow slab for residential use was developed to secure structural and fire-resistance performance and to be applied to the general building and apartment housing markets. Compared to the existing hollow slab, in order to secure the same or better structural performance and economic feasibility by reducing the quantity, it was attempted to secure the fire resistance performance by reducing the concrete filling rate in the cross section and adjusting the thickness of the upper and lower flanges by optimizing the hollow shape in the cross section of the slab. For structural performance evaluation, experiments were performed on PC hollow slabs by varying the member thickness and the presence or absence of overlaid concrete, and all of the experimental results showed that the design strength was sufficiently exhibited and that stability during construction was possible. The developed synthetic PC hollow slab has secured fire resistance and residential performance so that it can be applied to all buildings, and it is intended to be immediately applied to the field.

• 복합신소재구조학회 논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.21-29
• /
• 2015

Other countries(USA, Europe) have performed the fire resistance design of buildings by the alternative performance design methods, which are based on fire engineering theories. However, in Korea, the process on the alternative fire resistance performance design has only suggested without any applications for real steel structures. Therefore, In the case of steel structures stagnant research on refractory measures face difficulties in introducing fire resistance design. In this study, first of all, Intumescent paint was analyze the thermal properties(thermal conductivity, specific heat and density). In Sequence, using the section factor by H-standard section propose of section concrete filled steel tube and hollow. finally presents a reasonable thickness Intumescent paint takes time to target performance of the proposed cross-section steel tube.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제3권2호
• /
• pp.75-95
• /
• 2003

A numerical model is presented to simulate the mechanical behaviour of composite steel and concrete columns taking into account the interaction between the hollow steel section and the concrete core. The model, based on displacement finite element methods with an Updated Lagrangian formulation, allows for geometrical and material non linearities combined with heating over all or a part of the section and column length. Comparisons of numerical calculations made using the model with 33 fire resistance tests show that the model is able to predict the fire resistance, expressed in minutes of fire exposure, of composite columns with a good accuracy.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2023

최근 건설현장은 인건비 상승, 중대재해처벌법 등으로 인한 건설 현장 여건의 변화로 탈현장 여건으로 프리캐스트 부재 생산에 대한 관심이 증대되고 있다. 특히, 프리캐스트 프리스트레스트 중공슬래브는 단면 내 중공형상을 두어, 중량감소 및 강연선을 통한 처짐 제어 등으로 구조성능은 확보하고 있으나, 현재 내화 성능 개선에 대한 미비한 연구 뿐만 아니라, 기업들의 근거 없는 당연내화구조 기준을 적용함에 내화성능 확보에 대한 시급성이 대두되고 있다. 이 연구에서는 기존 중공 슬래브와 비교하여 동등이상 구조성능, 경제성을 갖기 위하여 슬래브단면 내 중공 형상 최적화를 통해 단면 내 콘크리트 충진률 감소 및 상하부 플랜지 형상 개선으로 내화단면을 개발하였다. 이를 적용한 PC 중공 슬래브에 대하여 단면두께를 변수로 하여 2시간 내화시험을 진행하여, 실험결과 내화 성능(하중지지력, 차열성, 차염성)을 확보 하였다. 실험 결과 기반으로, 수치해석 시뮬레이션을 통해 내화모델링을 정립하여, 추후 단면형상 변경에 따라 내화 해석 예측이 가능한 것으로 판단된다.