• Structural Engineering and Mechanics
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• 제39권3호
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• pp.317-338
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• 2011

Three-dimensional thermal and mechanical coupled finite element models are proposed to study the structural behaviours of shear connectors under fire. Concrete slabs, steel beams and shear connectors are modelled with eight-noded solid elements, and profiled steel deckings are modelled with eight-noded shell elements. Thermal, mechanical and geometrical nonlinearities are incorporated into the models. With the proper incorporation of thermal and mechanical contacts among steel beams, shear connectors, steel deckings and concrete slabs, both of the models are verified to be accurate after the validation against a series of push-out tests in the room temperature or under the standard fire. Various thermal and mechanical responses are also extracted and observed in details from the results of the numerical analyses, which gives a better understanding of the structural behavior of shear connectors under elevated temperatures.

• Steel and Composite Structures
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• 제30권2호
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• pp.141-147
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• 2019

Fire is one of the environmental parameters affecting the structure causing element internal forces to change, as well as reducing the strength of the materials. One of the common types of floors in tall steel structures is the steel concrete composite slab. Shear connectors are used in steel and concrete composite beam in various shapes also has played significant role in a burning fire event of building with a steel concrete composite beam. The current study has reviewed the effects of temperature raising on the angle connector behavior through the use of push out tests and monotonic static force. The results have shown (1) the ductility of the samples is acceptable based on EC4 standard; (2) temperature raising has reduced the stiffness; (3) the shear ductility increment; and (4) the shear capacity reduction. Also, the amount of angle shear connector resistance has been decreased from 18.5% to 41% at ambient temperature up to $850^{\circ}C$.

• 대한안전경영과학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-9
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• 2010

Recently, in circumstantial situation it is recommended positively to utilize of EIFS(Exterior Insulating and Finishing System) as energy policy for economizing energy. But internal EPS insulators of EIFS are exterior panel of high fire risk, because of constituting of flammable materials to be fragile in fire. In this study, fire risk is assessed by experiment Con Calorimeter test and SBI(Single Burning Item) test. As the result of experiment, Con Calorimeter tests do not reach to capability standard of internal incombustible grade, and are assessed as low grade in SBI incombustible grade. Because EIPS is exterior material in buildings with high fire risk in spite of good efficiency, it is required rapidly to take measures to meet situation through various studies(for instance, adjusting law regulation, etc.) in the future.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.643-654
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• 2006

본 연구에서는 iTECH 합성보 실험체에 대한 온도와 변형에 대한 내화성능을 ISO834 표준화재와 BS476-20 및 KSF2257 기준에 근거하여 평가하였다. 국내외적으로 복합구조의 내화성능을 규명하기 위한 연구는 지극히 미흡한 실정이며, 따라서 본 연구에서는 iTECH 합성보의 내화성능을 평가하기 위해 1.5m의 슬래브를 포함한 4..7m의 스팬길이에 대하여 실험을 수행하였다. 변수는 실험체의 단면크기, 피복재 보강방법과 보강두께, 그리고 하중비로 하여 내화실험을 수행하였다.

• 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.

• 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.

• 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.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권9호
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• pp.671-677
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• 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
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• 제30권4호
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• pp.1-5
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• 2016

본 논문은 영상화재감지기(Video Fire Detector)의 시험 및 설치기준에 관한 연구로서 FM Approvals, UL, ISO7240 및 NFPA 72 기준들을 서로 비교분석하여 국가화재안전기준 203 (NFSC 203)에 반영되어야 할 기준들을 제안하였다. 영상화재감지기의 시험과 관계된 FM Approvals 기준에는 연기형, 불꽃형으로 분류되고 비화재보시험이 있었으나 UL 기준에는 연기형만 제시되어 있었다. 외국 기준인 ISO 7240에서는 화재현상 검출유형 등 6가지를, NFPA 72에서는 화재현상 검출유형 등 3가지를 조사하였다. CCTV 설치 표준공법에서는 영상화재감지기의 설치기준에 필요한 항목이 15가지가 있었으며 설치방법에 따라 각 분야별 기준이 제시되어 있었다. 영상화재감지기 적용을 위해서는 감지기 시험항목 중 용어의 정의, 감지기의 구분, 구조 및 기능에 관련항목을 삽입하고 감도조정, 비화재보방지, 주위온도시험, 유효감지거리 및 감도와 시야각, 노화시험, 살수시험, 내화시험의 7개 항목의 적용이 필요하다. 현장 설치를 위해서는 국가화재안전기준 203 (NFSC 203)에 작동환경 및 조도기준을 설정하고 음향장치, 표시등의 설치거리 등의 기준을 삽입하여야 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.76-84
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• 2011

건축물 화재는 인명과 재산피해가 동시에 유발될 수 있는 인위 재해이며, 피해의 최소화하기 위해서는 건축물 설계단계부터 화재안전에 관한 요구사항 특히 내화성능을 충족해야만 한다. 강구조물에서의 보부재는 수평하중 전달과 바닥하중을 축부재로 전달하는 주요 구조부재이며, 주로 H형강으로 시공되고 있다. H형강의 내화성능은 내화피복 시공에 의해서 만족되고 있으나, 구조성능과 내화성능을 동시에 향상시킬 수 있는 콘크리트 충전 보부재의 내화성능에 관한 연구 그리고 작용 하중비에 따른 내화성능 연구는 미진한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 H형강 보부재와 H형강 웨브에 보통강도 및 고강도 콘크리트가 충전된 H형강 보부재를 대상으로 내화성능과 하중비에 따른 한계온도 자료를 확보하여 향후 성능적 내화설계의 기초자료로 활용하고자 한다.