• 한국화재소방학회:학술대회논문집
• /
• 한국화재소방학회 2006년도 춘계학술논문발표회 논문집
• /
• pp.172-175
• /
• 2006

Recently, fire resistance of high performance concrete for explosive spatting was issued as high performance concrete was vulnerable to the explosive spatting in initial fire. Therefore, This study is willing to propose fundamental data for quick and accurate diagnosis of deteriorated concrete structure by fire damage with making variable concrete test specimen, exposing high temperature environment, observing the explosive spatting and examining engineering property.

• 국제초고층학회논문집
• /
• 제7권4호
• /
• pp.375-387
• /
• 2018

This paper presents a review on progressive collapse mechanism of steel framed buildings exposed to fire. The influence of load ratios, strength of structural members (beam, column, slab, connection), fire scenarios, bracing systems, fire protections on the collapse mode and collapse time of structures is comprehensively reviewed. It is found that the key influencing factors include load ratio, fire scenario, bracing layout and fire protection. The application of strong beams, high load ratios, multi-compartment fires will lead to global downward collapse which is undesirable. The catenary action in beams and tensile membrane action in slabs contribute to the enhancement of structural collapse resistance, leading to a ductile collapse mechanism. It is recommended to increase the reinforcement ratio in the sagging and hogging region of slabs to not only enhance the tensile membrane action in the slab, but to prevent the failure of beam-to-column connections. It is also found that a frame may collapse in the cooling phase of compartment fires or under travelling fires. This is because that the steel members may experience maximum temperatures and maximum displacements under these two fire scenarios. An edge bay fire is more prone to induce the collapse of structures than a central bay fire. The progressive collapse of buildings can be effectively prevented by using bracing systems and fire protections. A combination of horizontal and vertical bracing systems as well as increasing the strength and stiffness of bracing members is recommended to enhance the collapse resistance. A protected frame dose not collapse immediately after the local failure but experiences a relatively long withstanding period of at least 60 mins. It is suggested to use three-dimensional models for accurate predictions of whether, when and how a structure collapses under various fire scenarios.

• 한국안전학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.1-8
• /
• 2022

This study analyzed the characteristics of insulation resistance and operating time based on an accelerated degradation test of a low-voltage circuit breaker. The experimental sample used a molded case circuit breaker (MCCB) and an earth leakage circuit breaker (ELCB). After measuring the insulation resistance of the circuit breakers, the leakage current was affected by an external rather than an internal structure. Furthermore, the insulation resistance of the circuit breakers with accelerated degradation was measured using a Megger insulation tester. In the accelerated degradation test, aging times of five, ten, 15, and 20 years were applied according to a temperature derived using the Arrhenius equation. Circuit breakers with an equivalent life of ten, 15, and 20 years had increased insulation resistance compared to those with less degradation time. In particular, the circuit breaker with an equivalent life of ten years had the highest insulation resistance. Component analysis of the circuit breaker manufactured through an accelerated degradation test confirmed that the timing of the increase in insulation resistance and the time of additive loss were the same. Finally, after analyzing the operating time of the circuit breakers with degradation, it was confirmed that the MCCB did not change, but the ELCB breaker failed.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제19권2호
• /
• pp.189-197
• /
• 2007

터널 라이닝은 대형 화재 등과 같은 고온에 노출될 경우, 폭렬이 발생하고 이로 인해 급격한 온도 전달 및 내력 저하로 구조체 붕괴의 원인이 될 수 있다는 것이 여러 사례를 통해 보고되고 있다. 본 연구는 터널라이닝의 내화뿜칠 재료로 매우 적합할 것으로 판단되는 고인성 고내화성 시멘트 복합체(FR-ECC)를 개발하고 이의 역학적 특성 및 내화 성능을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 FR-ECC에 있어서의 배합 요인을 실험 변수로 내화 시험을 실시하였으며 비정상 온도 분포 해석 기법(nonlinear transient heat flow analysis)을 이용하여 이를 해석적으로 묘사 검증되었다. 또한, 실험 결과를 통해 검증된 해석 기법을 이용하여 터널라이닝에 대한 열전달 해석을 수행하여 FR-ECC를 내화 2차 라이닝재로 이용하는 경우의 거동 특성을 분석하였다. 실험 결과 내화 성능을 향상시키기 위한 FR-ECC의 최적 배합은 PVA 섬유 또는 PP 섬유 혼입률 $V_f=2.0%$, 다공성 세라믹재 혼입률 $V_C=3.6%$, 공기량 $V_A=15%$로 나타났으며, 검증된 비정상 온도 분포 해석 기법을 이용하여 기존 터널에 40mm FR-ECC를 추가 라이닝 한 경우에 대한 해석 결과, 콘크리트 및 철근의 온도 분포가 모두 $350^{\circ}C$ 이내에서 제어되어 터널 내 콘크리트 및 철근에 대한 화재 피해를 방지할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.52-57
• /
• 2010

본 논문에서는 방염에 의한 초가지붕과 목재구조에 대한 화재 예방대책을 고찰하였다. 초가지붕 재료인 볏짚에 함침시간을 달리하여 방염처리를 한 후 물에 침수시켜 세척한 후에도 방염성능을 유지하는지 확인하였다. 목재는 방염처리 방법에 따른 방염효과를 비교분석하기 위하여 상압함침법과 진공가압법, 붓칠 등의 방법으로 방염처리 하였다. 볏짚의 방염성능은 콘 히터를 이용하여 착화지연시간을 측정하였으며 목재의 방염성능은 45도 연소시험과 콘 히터 실험을 통해 실험하였다. 실험 결과 특수 가연물인 볏짚의 경우 방염처리한 볏짚의 착화지연시간이 처리되지 않은 것보다 훨씬 길게 나타났으며 방염처리 후 물에 침수시켜 세척한 경우에도 처리되지 않은 시료에 비하여 착화지연시간이 길게 나타나 방염성능을 유지하는 것으로 나타났다. 목재의 경우 진공가압법으로 방염처리한 시료의 방염효과가 가장 우수하였고 붓칠이나 상압함침한 경우에도 처리하지 않은 것보다 착화지연시간이 길게 나타나 화재 확산 예방에 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제7권4호
• /
• pp.104-112
• /
• 2012

플라이애시의 주요 성분은 $SiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$로서 이들 세 성분이 전체의 80~90%를 차지한다. 최근 알칼리 자극제를 활용하여 플라이애시를 활성화하여 제조한 결합재에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 알칼리 활성화 반응에 의한 결합재는 시멘트 수화생성물인 C-S-H와 수산화칼슘을 형성하지 않으므로 $500^{\circ}C$이상에서도 현저한 강도저하 현상이 발생하지 않기 때문에 효율적인 내화성 마감재를 제조할 수 있다. 본 연구는 플라이애시를 활용하여 알칼리 활성화 결합재를 제조하고 고온에서의 내부구조 분석을 통하여 고온에서 안정한 재료임을 확인하고 내화성 마감재로의 적용에 대한 효용성을 확인할 수 있었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
• /
• pp.140-141
• /
• 2020

Concrete has a lower thermal conductivity or thermal diffusion coefficient compared to other building materials, so it is widely used as fireproof compartment material or refractory material for structures. However, in the event of thermal damage such as fire, cement curing agents and aggregates act differently, resulting in heat generation or deterioration of tissue due to dehydration, resulting in deterioration of physical properties and fire resistance. Therefore, in this study, the processing structure of cement paste is measured through nitrogen absorption method. The test specimen is a cement paste of 40% W/C and is set at 1000 ℃ under heating temperature conditions. As the temperature rose, the micro-pore mass below was reduced based on about 0.01 감소m, but the air gap above that was increased.Thus, in the range of pores measured in nitrogen adsorption, the air mass tended to decrease under high temperature conditions.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제12권6호
• /
• pp.429-441
• /
• 2010

본 연구에서는 뿜어붙임 방식의 모르타르 내화재가 시공된 침매터널 벽체구조물을 모사한 철근콘크리트 블록시험체에 대해 $HC_{inc}$ 화재시나리오와 IS0834(4시간) 화재시나리오 하에서 침매터널 내화재의 화재저항성 평가결과를 비교하였다. $HC_{inc}$ 화재시나리오 하에서는 내화재와 시험체 계면으로부터 0, 25, 50 mm 위치에서의 최대온도가 각각 $311^{\circ}C$, $194^{\circ}C$, $142^{\circ}C$로 나타났으며, IS0834(4시간) 화재시니리오 조건에서는 0, 25, 50 mm 위치에서의 최대온도가 각각 $332^{\circ}C$, $222^{\circ}C$, $179^{\circ}C$ 측정되었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 적용된 두 가지 화재시나리오들은 최대온도개념에서 유사한 화재강도임을 확인할 수 있었다. 이와 더불어 내화재 설치여부에 따른 침매터널 구조물의 안전성을 확인하기 위한 구조안정성 해석을 수행하였다. 이때 내화재가 설치되지 않은 시험체에 대한 화재시험을 수행하여 화재에 의한 콘크리트의 단면손실과 강도저하를 확인하고 그 결과를 이용하여 구조안정성 해석을 수행하였다. 이상의 해석 결과, 본 연구에서 적용된 강력한 화재시나리오 조건에서는 침매터널 구조물의 안정성 확보를 위하여 내화재가 필수적임을 확인할 수 있었다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제35권3호
• /
• pp.203-215
• /
• 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.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.47-55
• /
• 2007

화재와 같은 고열환경에서 강구조 건축물의 구조적 붕괴 예측 및 화재피해 건축물의 안전진단 그리고 보수보강을 위해서는 고온에서의 항복강도와 탄성계수 등과 같은 특성치가 반드시 요구된다. 따라서 본 연구에서는 강구조 건축물의 주요 구조부에 적용되는 주요 강종인 일반 구조용 SS 400과 용접 구조용 SM 490을 대상으로 상온에서 $100^{\circ}C$ 간격으로 $900^{\circ}C$까지 고온인장시험을 통하여 0.2% 옵?V 항복강도, 1% 옵?V 항복강도, 인장강도 및 탄성계수 등을 측정하였다.