• Steel and Composite Structures
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• 제6권2호
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• pp.159-182
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• 2006

Current fire design codes for determining the temperature within the structural elements that form part of a complete building are based on isolated member tests subjected to the standard fire. However, the standard time-temperature response bears little relation to real fires and doesn't include the effects of differing ventilation conditions or the influence of the thermal properties of compartment linings. The degree to which temperature uniformity is present in real compartments is not addressed and direct flame impingement may also have an influence, which is not considered. It is clear that the complex thermal environmental that occurs within a real building subject to a natural fire can only be addressed using realistic full-scale tests. To study global structural and thermal behaviour, a research project was conducted on the eight storey steel frame building at the Building Research Establishment's Cardington laboratory. The fire compartment was 11 m long by 7 m wide. A fire load of $40kg/m^2$ was applied together with 100% of the permanent actions and variable permanent actions and 56% of live actions. This paper summarises the experimental programme and presents the time-temperature development in the fire compartment and in the main supporting structural elements. Comparisons are also made between the test results and the temperatures predicted by the structural fire Eurocodes.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.655-664
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• 2006

본 연구는 하중비, 피복유무의 주요변수를 고려한 iTECH 합성보의 내화성능을 해석적 연구를 통해서 규명한 것이다. 합성보 구조는 개별적인 구조부재보다 내화성능이 우수할 것으로 기대되므로 해석적 연구에 의해서 안전하고 경제적인 내화설계를 제시할 수 있다. 열전달 해석은 범용 유한요소 프로그램인 ANSYS 10.0을 이용하여 ISO표준화재에 대해서 수행하였으며, EC1 Part 2.2와 EC4 Part1.2에서 제시된 모멘트 능력식과 강재와 콘크리트의 열적특성에 근거하여 내력해석을 수행하였다. 해석의 적절성을 검증하기 위해 실제적으로 수행된 실험결과와 비교를 통해서 그 적절성을 검증하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.76-81
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• 2014

화재와 같은 고온 시 구조부재의 붕괴를 방지함으로써 재실자와 소방관계자 그리고 재산을 보호할 수 있는 방법은 구조부재의 내화성능을 확보하는 것이며, 이는 시방적 내화설계방법인 내화시험을 통하여 확보되어 왔다. 그러나 내화시험에 수반되는 시험체 제작과 운반 그리고 막대한 시험 비용의 반복적 사용 등은 새로운 공법과 재료 개발의 문제점으로 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 일반 등급(SS 400) 강재의 고온 시 항복강도, 탄성계수와 열전달 및 열응력 해석을 적용하여 H형강 보부재의 표면온도 상승 및 고온 시 내력 변화를 평가하였다. 또한 H형강 보부재의 길이 변화에 따른 고온 시의 보부재의 내력평가를 수행하여 각각의 길이변화에 따른 내력 변화의 차이를 평가하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권3호
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• pp.353-362
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• 2022

Bridge fire hazard has become a growing concern over the last decade due to the rapid increase of ground transportation of hazardous materials and resulting fire incidents. The lack of fire safety provisions in steel bridges can be a significant issue owing steel thermal properties that lead to fast degradation of steel properties at elevated temperatures. Alternatively, the development of composite action between steel girders and concrete decks can increase the fire resistance of steel bridges and meet fire safety requirements in some applications. This paper reviews the fire problem in steel bridges and the fire behavior of composite steel-concrete bridge girders. A numerical model is developed to trace the fire response of a typical bridge girder and is validated using measurements from fire tests. The selected bridge girder is composed by a hot rolled steel section strengthened with bearing stiffeners at midspan and supports. A concrete slab sitting on the top of the girder is connected to the slab through shear studs to provide full composite action. The validated numerical model was used to investigate the fire resistance of real scale bridge girders and the effect of the composite action under different scenarios (standard and hydrocarbon fires). Results showed that composite action can significantly increase the fire resistance of steel bridge girders. Besides, fire severity played an important role in the fire behavior of composite girders and both factors should be taken into consideration in the design of steel bridges for fire safety.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.128-137
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• 2014

내화뿜칠재는 주로 철골구조물 위에 시공하여 내화구조기준을 만족하기 위한 것이다. 국내에서는 원자력발전소를 비롯하여 철골구조물에 내화뿜칠재를 시공하여 왔지만, 재료특성 중 중요한 요건인 부착강도기준이 제정되어있지 않았다. 다만, 원자력발전소는 원전의 기준에 따라 부착강도 기준이 있었다. 본 논문에서는 변전소에 시공되는 내화뿜칠재의 부착강도 기준을 정하고자 하였다. 기준설정 방법은 현재 사용되는 제품으로 실험체를 제작하고, 변전소 환경에 따라 열화시키며 부착강도를 측정하고 구조물 내구연한 기간 동안 열화시킨 후 변전소에서 발생하는 충격하중 실험을 통하여 탈락여부를 평가하여 부착강도기준을 설정하였다. 본 논문에서의 부착강도는 시중에서 사용되는 제품을 기준으로 실험한 것으로 최소한의 값이라고 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.18-24
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• 2007

본 연구는 아트리움 방호공간에서 화재발생시 복사열전달의 유무에 따른 유동장 및 온도분포의 예측을 목적으로 수치해석을 수행하였다. 화재모델로 Field 모델을 사용하였으며 난류 모델로 SIMPLE 알고리즘이 적용된 표준 $k-{\varepsilon}$ 모델을 사용하였다. 복사열전달 해석에 필요한 복사물성치의 계산은 속도를 단축하며 정확성을 유지하는 WSGGM-RG를 사용하였다. 난류유동장과 복사열전달의 계산은 자체 개발된 CCRHT-3D 프로그램을 사용하였다. 해석결과에 의하면 화재지점을 제외하고 아트리움의 천장부가 높은 온도분포로 나타났다. 유동과 온도의 분포가 출입문 방향으로 편향되고 화재의 위치에서 아트리움의 천장과 벽에 가까워질수록 온도가 낮아지는 경향을 보였다. 이러한 결과는 천장 스프링클러헤드의 작동 시점을 예측하는데 복사열의 영향이 크다는 것을 의미하게 된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.65-70
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• 2017

본 연구는 최근 수계소화설비 배관에 적용되고 있는 스테인리스 강관용 프레스식 관이음쇠에 대한 내진성능 연구를 수행한다. 연구를 위한 설비의 구성은 NFPA 13의 배관연결방법으로 하였다. 배관의 허용변위량은 건축구조기준에서 제시한 허용량으로 하였고, 반복회수는 10회로 하였다. 실험 후 배관의 Von-mises 응력은 허용응력의 2.48, 1.25배로 NPPs Allowable Stress for Level D service loading의 "허용응력의 3배"인 기준 보다는 적게 나타났다. 따라서 프레스식 관이음쇠는 내진성능을 갖추고 있는 것으로 판단 할 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.55-61
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• 2010

건축물 주요구조부의 내화성능은 인명과 재산보호를 위해서 반드시 확보되어야 하고,일정 규모의 가열로에 의한 재하가열시험과 비재하가열시험으로 검증, 적용되고 있다. 이러한 내화성능의 검증에는 많은 비용, 시간이 소요되므로 합리적인 부재와 공법의 개발이 활발하게 이루어지지 못하는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 H형강을 바탕으로 콘크리트 및 방화석고보드를 활용한 기둥부재와 보부재를 제안한 후, 각각을 표준온도가열곡선의 열원으로 강재의 표면온도를 계산하여 내화성능을 예측하였다. 또한 철근콘크리트 바닥을 대상으로 온도해석을 통하여 건축물의 내화성능기준별 적정 내화피복두께를 제시하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.9-13
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• 2014

본 논문은 화재감지는 물론 화원까지 구별할 수 있는 광전식 연기감지기 개발을 위한 기초 연구이다. 이를 위해, 현재 광전식 연기감지기에 많이 사용되고 있는 광원과 센서를 사용하여 광학챔버를 제작하였으며, UL 268에서 연기감지기를 시험할 때 사용되는 세 가지 화원(종이화원, 목재화원, 인화성 액체화원)을 대상으로 각 화원별 광학적 특징을 구하였다. 그 결과 종이화원과 목재화원은 산란에 큰 차이를 보였으며, 인화성 액체화원은 소광의 원인이 다름을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.456-460
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• 2008

This study was on basic step to develop a good clean extinguishing agent. In order to get a satisfactory result, we tested fire extinguishing ability using Novec which is inert gas. In study used to Cup Burner Test its made by international standard ISO-14520 regulations of gaseous extinguishing agent ability test. The finding is that a new clean agent, Novec has a very efficient extinguishing ability in a state of gas.