Abstract
Loads applied on the floor are transferred through beams to columns. The beams can be designed as both end fixed or simple beams. The load bearing capacity of a beam depends on each boundary condition. However, when the load bearing capacity of a beam is evaluated in fire tests, all kinds of beams are tested using simple beam conditions. In this study, an analytical method performed using heat transfer theory and heat stress analysis based on the mechanical and thermal properties of SS-400 steel at high temperature. This method was used to clarify the differences between the two types of boundary conditions at normal and high temperature. The results show that the load bearing capacity of a both-end fixed beam at high temperature is superior to that of a simple beam. Therefore, the application of simple beam conditions in fire tests for evaluation of load bearing capacity is conservatively safe compared to fixed boundary conditions.
강구조 건축물의 바닥하중은 보부재를 통하여 기둥부재로 전달되며, 보부재는 양단 고정단 또는 단순보 조건으로 구성된다. 양단 고정단 강재보와 한단 힌지 그리고 타단 회전단의 단순보는 경계조건의 차이에 따라 전달되는 최대하중과 처짐 등 구조적 내력성능이 상이하나, 화재 시 내화성능 평가는 단순보의 경계조건으로 평가되고 있다. 따라서 본 논문에서는 강재보의 경계조건에 따른 내력적 성능의 차이를 확인하기 위하여 일반 구조용 강재(SS 400)의 고온특성을 적용한 열전달해석 및 열응력해석을 수행하였으며, 그 결과 동일한 보부재의 길이와 단면 조건하에서 부정정 구조물인 고정단 경계조건이 정정 단순보 경계조건에 비해서 내력과 처짐이 건전한 것으로 나타났다. 따라서 강재 보의 내화시험 시 단순보로 시험하는 것이 안전측으로 판단되었다.
