Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회 논문집)

Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회)
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Study on The Heat Transfer and Mechanical Modeling of Fiber-Mixed High Strength Concrete

섬유혼입 고강도 콘크리트의 열전달 및 역학적 거동 해석모델에 대한 연구

  • Received : 2011.01.27
  • Accepted : 2011.03.09
  • Published : 2011.04.30
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Abstract

To improve fire-resistance of a high strength concrete against spalling under elevated temperature, fibers can be mixed to provide flow paths of evaporated water to the surface of concrete when heated. In this study, the experiment of a column under fire and mechanical loads is conducted and the material model for predicting temperature of reinforcement steel bar and mechanical behavior of fiber-mixed high strength concrete is suggested. The material model in previous studies is modified by incorporating physical behavior of internal concrete and thermal characteristics of concrete at the elevated temperature. Thermo-mechanical analysis of the fiber-mixed high strength concrete column is conducted using the calibrated material model. The performance of the proposed material model is confirmed by comparing thermo-mechanical analysis results with the experiment of a column under fire and mechanical loads.

고강도 콘크리트의 폭렬현상을 억제하여 내화 성능을 개선하기 위한 방법으로 고온에서 수증기가 콘크리트 표면으로 이동할 수 있도록 경로를 제공하여 주는 섬유를 혼입하는 방안이 있다. 본 연구에서는 섬유혼입 고강도 콘크리트 기둥에 대한 재하 내화 실험을 수행하였고, 내부 철근의 온도분포 예측을 위한 열전달 모델과 고온에서 콘크리트 기둥의 역학적 거동에 대한 재료모델을 제시하였다. 화재 시 콘크리트 내부의 물리적인 현상과 콘크리트의 열적 특성을 고려하여 선행 연구의 재료모델을 수정하였다. 수정한 모델을 이용한 섬유혼입 고강도 콘크리트의 유한요소 해석을 실행하였고, 재하 내화실험과의 비교를 통하여 재료모델을 제안하였다.

Keywords

References

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