• Computers and Concrete
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• 제18권6호
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• pp.1097-1112
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• 2016

Fire loading causes a critical collapse of RC (Reinforced Concrete) Structures since the embedded steels inside are relative week against high elevated temperature. Several numerical frameworks for fire resistance have been proposed, however they have limitations such as unstable convergence and long calculation period. In the work, 2-D nonlinear FE technique is proposed using Galerkin method for RC structures under fire loading. Closed-form element stiffness with a triangular element is adopted and verified with fire test on three RC slabs with different fire loading conditions. Several simulations are also performed considering fire loading conditions, water contents, and cover depth. The proposed numerical technique can handle time-dependent fire loading, convection, radiation, and material properties. The proposed technique can be improved through early-aged concrete behavior like moisture transport which varies with external temperature.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2013년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.184-185
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• 2013

Concrete filled steel Tube(CFT) columns have great strength but also fire resistance performance due to the heat storage effect of concrete. In this research, we focus on the fire performance of CFT using 100 MPa concrete without fire protection. We use steel fiber and nylon fiber for fire resistance. We perform the fire test of CFT specimen with loading 200, 300 and 400 ton. To investigate the effect of loading to fire resistance, we compare the fire resistance time according to the loading.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.27-35
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• 2009

본 연구는 질석계 내화피복재를 뿜칠한 단순지지 TSC 합성보에 대해 하중 재하의 영향과 합성보의 형상, 웨브에 설치한 메탈라스의 영향 등을 변수로 내화성능 평가를 하였다. 내화피복재는 3시간 내화성능의 요구치가 40mm 이나 25mm만 뿜칠 후 내화실험을 실시하였다. 또한 강재 표면이 부착강도에 미치는 영향도 확인하였다. 실험결과 TSC 합성보에 25mm의 내화피복재를 뿜칠한 경우 재하와 비재하시험 모두 3시간의 내화성능을 확보하는 것으로 나타났다. 재하와 비재하에 대한 내화성능 기준으로 온도를 비교하면, 평균온도는 $250^{\circ}C$ 이하, 최고온도는 $310^{\circ}C$ 이하가 되었다. 또한 보의 형상 및 메탈라스의 부착 유소(昭)' 등에 의한 온도의 영향은 없었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권2호
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• pp.223-236
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• 2013

In the present study the behavior of fire and the residual strength of fire-ignited RC slabs are investigated by experimental tests and numerical simulations. The fire tests of RC slabs were carried out in a furnace using the ISO 834 standard fire. The load capacity of the cooled RC slabs that were not loaded during the fire tests was evaluated by additional 3 point bending tests. The influence of the proportion of PP (polypropylene) fibers in the RC slabs on the structural behavior of the RC slabs after the fire loading was investigated. The results of the fire tests showed that the maximum temperature of concrete with PP fiber was lower than that of concrete without PP fiber. As the concrete was heated, the ultimate compressive strength decreased and the ultimate strain increased. The load-deflection relations of RC slabs after fire loading were compared by using existing stress-strain-temperature models. The comparison between the numerical analysis and the experimental tests showed that some numerical analyses were reliable and therefore, can be applied to evaluate the ultimate load of RC slabs after fire loading. The ultimate load capacity after cooling down the RC slabs without PP fiber showed a considerable reduction from that of the RC slabs with PP fiber.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.473-480
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• 2009

폴리프로필렌섬유와 강섬유를 혼입한 고강도콘크리트 기둥의 재하하중비에 따른 내화성능을 검증하기 위하 여 3기의 동일한 기둥시험체를 제작하여 각 시험체에 40%, 50%, 그리고 61%의 설계하중에 해당하는 고정압축하중을 재하한 후 ISO-834 표준내화곡선에 따라 180분간 내화시험을 실시하였다. 폭렬은 발생하지 않았으며, 표면부의 색은 분 홍색을 띤 회색으로 변했다. 시험체의 최대 연직방향 처짐은 1.5~2.2 mm로, 내화시험 중 화재로 인한 시험체의 강도손 실이 발생하지 않았으며, 설계하중의 61%이내에서 시험체의 내화성능은 영향을 받지 않았다. 깊이별 내부 콘크리트의 온도분포, 콘크리트 내부 수분 증발로 인한 온도상승이 변한 점 등 전반적으로 비재하 내화시험 결과와 매우 유사하였다. 180분 내화시험 후의 최종온도는 모서리철근이 491.4oC, 중앙철근이 329.0oC이며, 철근의 총 평균온도는 409.8oC이다. 전 반적인 온도분포의 경향은 비재하 내화시험과 매우 유사하였다. 모서리철근의 열에너지 유입량이 많기 때문에 중앙철 근과의 온도차(153.7oC)가 나타났으며, 가열 후 30~50분 사이에 온도상승추세가 변하였다. 이는 강섬유와 폴리프로필렌 섬유를 혼입한 콘크리트의 온도구배가 낮고, 철근으로의 수분이동과 내부 수분의 막힘현상, 그리고 수분의 기화열 때문이다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.63-64
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• 2012

In case of concrete, it should be deformed by many factors, such as explosive spalling, thermal strain and creep at high temperature. Structural fire design has been proposed to predict fire damage as national standard. It is general safer to use values obtained from tests of unstressed residual test in stead of stressed test. But most of thermal properties on concrete were conducted with normal aggregate. In this study, it evaluated mechanical properties of concrete with aggregate type and loading condition. we use normal and light aggregate to have different thermal properties. Also, we test mechanical properties to use Ø100×200 mm cylinder specimen according to target temperature and 0%, 20%, 40% loading.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권3호
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• pp.273-280
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• 2015

본 연구는 3시간 내화성능을 만족할 수 있는 고성능 무내화피복 CFT 기둥 개발을 위한 연구로서, 고로슬래그 미분말 치환율에 따른 성능평가를 실시한 결과 고로슬래그 미분말 치환율이 증가함에 따라 내화성능이 개선되는 것을 확인 할 수 있었으며, 내화성능을 고려한 CFT 기둥용 100MPa 충전콘크리트의 고로슬래그 미분말 적정 사용량은 40%로 나타났다. 이에 따라 고로슬래그 미분말 40% 혼입 100MPa 충전콘크리트를 적용한 CFT 실물 시험체를 대상으로 재하하중별 내화시험을 실시한 결과 재하하중이 증가함에 따라 내화성능 발현시간이 감소하는 것으로 나타났으며, 재하하중 2,000kN에서는 240분 이상의 내화성능을 나타내었고, 3,000kN에서는 184분, 4,000kN에서는 120분의 내화성능을 나타내었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2009년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.61-64
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• 2009

Recently, the higher buildings are, the stronger concrete are used. Ultra high strength concrete have the possibility of spalling when a fire breaks out. so the fire-resistance performance is necessary to use the ultra high strength concrete on the high-rise building. On this study, the heating test for the concrete with loading/unloading is performed for ultra high strength concrete using nylon fiber. The heating test followed by ISO-834 heating curve on the real-size specimen and the strength of concrete are 60, 80, 100, 200 MPa.

• 한국안전학회지
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• 제26권6호
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• pp.31-44
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• 2011

This paper has presented a finite element analysis of structural behaviour of box culvert during and after fires. The fire tests were carried out in a furnace on RC slabs using the ISO 834 standard fire curve. The load capacity after cooling of the RC slab that was not loaded during the fire tests was evaluated by means of additional 3 points bending tests. In the past, stress-strain models of concrete under fire loading have been proposed by several researchers. Comparisons are made with the load-displacement relations of RC slabs after fire loading using the existing stress-strain models with temperature, such as Schneider, EUROCODE 2, Lie, Shi and Nan model. By comparing the load-displacement relations, Lie model was found to result in a maximum load about 2.0% higher than that of test. Based on the fire test results of RC slabs, this paper presents an extensive analytical study on the fire response of box culvert during and after fires.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.71-79
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• 2017

적재밀도가 높으며 수직적인 적재형태를 가지는 랙크식 창고는 화재발생 시 그 피해가 매우 심각하다. 이에 미국, 일본에서는 자국의 랙크식 창고 실정에 맞는 In-Rack 스프링클러 및 수평차단막 등을 적용하여 화재확산을 최소화하는데 노력하고 있으나 국내의 경우, 그와 관련한 연구 및 제도가 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 발화위치 및 수평차단막 설치간격에 따른 화재특성 확인을 위해 국내 랙크식 창고 실정을 반영한 표준랙크를 대상으로 축소모델 화재시험을 수행하였다. 그 결과, 수평차단막의 설치간격을 밀접하게 또는 빈번하게 할수록 약 30%씩의 수직 화재확산 억제성능이 발휘되는 것을 확인하였다. 아울러 수평차단막을 경계로 상하부의 온도를 측정한 결과, 차단막이 설치된 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 온도분포가 약 2~4배 이상 높은 것으로 나타나 수평차단막의 설치가 In-Rack 스프링클러의 조기 작동에 도움을 줄 것으로 판단된다.