• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.33-38
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• 2015

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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권1호
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• pp.54-60
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• 2001

This study is to investigate the mechanical properties and the fatigue crack propagation of fire resistance steel for frame structure as the chemical composition was changed by addition of N, B and rolled end temperature was varied. We used two kinds of specimen, the one is parallel and the other is perpendicular to the rolling directions. As rolled end temperature increased, volume fraction of ferrite and pearlite decreased, but volume fraction of baintie and grain size increased. Micro-hardness decreased as rolled end temperature increased, but tensile and yield strength increased. Volume fraction of ferrite and pearlite decreased by addition of N. But volume fraction of bainite, tensile and yield strength increased. Microstructure was changed to martensite by addition of B, and tensile and yield strength increased. Fatigue life of TL direction specimen was shorter than that of LT direction specimen. There was no significant effect to fatigue crack propagation rate by addition of N and changing rolling condition, but fatigue life was increased by addition of B.

• 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.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.54-59
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• 2016

구조재료 중에서 강재는 불연성 재료이지만 열전도가 높고, 온도상승에 의하여 강성의 저하가 높은 편이다. 일반적으로 강재의 항복강도 및 탄성계수는 $350^{\circ}C$에서 70%, $600^{\circ}C$에서 50% 이하로 감소하기 때문에 고온에서의 철골구조의 재하능력은 급격히 감소하게 된다. 통상 내화구조로 인정받기 위해서는 공인기관으로부터의 품질시험을 거쳐야 한다. 하지만, 실물내화실험은 공간과 시간의 제약, 고비용의 문제점을 안고 있으므로, 본 연구에서는 ABAQUS 프로그램의 유한요소법을 이용한 열해석을 수행하여 압축을 받는 H-형강기둥의 내화실험과의 비교로 해석모델의 신뢰성을 입증하고, 실물실험의 보완책으로의 가능성을 제시한다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.120-121
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• 2016

Recently, the building has been changed into high-rise and long span and this yields a development of high performance structural steels in construction market. According to this effect, the SM 520 and the SM 570 were developed and utilized into steel building industry. However, the study for fire resistance of them were not done actively. In this study, to know and comparative the fire resistance performance of long span beams built up with high strength structural steels an analytical method is going to applied using mechanical and thermal properties at high temperature.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.20-25
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• 2014

강구조 건축물의 기둥부재 내화성능은 접합부의 경계조건과 기둥부재의 길이에 따라 변화되지만, 내화성능 평가는 실험장비의 제약과 기술적 요인으로 인하여 힌지단과 3500 mm 길이 조건으로 이루어지고 있다. 그러나 실제 강구조물에 적용되는 기둥부재는 부지조건과 설계조건에 따라 다양한 경계조건과 길이의 변화를 가져올 수 있으며, 이에 대한 내화성능의 평가는 대상으로 고온 시의 재료특성과 해석적 이론을 바탕으로 고온 시 구조적 성능을 평가하여, 경계조건과 길이 변화에 따른 내화성능의 기본 자료를 도출하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.57-64
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• 2008

일반적으로 강재시설물에 사용되는 유기에폭시 도장의 경우, 일반적인 조건에서는 우수한 내구성을 보이고 있으나, 송/배전 시설물인 강재전력시설물과 같이 빛(자외선)이나 열에 노출되는 환경에서는 도막자체의 열화현상에 의한 피해가 더욱 심각하게 증가하고 있다. 본 연구의 목적은 무기계 액상 규산질을 기초로 한 강재용 도장제를 개발하는 것이다. 이를 위해 6가지 예비실험을 거쳐서 최적의 배합조건을 도출하였으며, 물리적 특성실험 및 내구성 실험을 수행하였다. 실험결과 개발된 무기계 도료는 현재의 유기계 도료의 성능을 확보하고 있었으며, 내화학성에 대한 저항성이 개선된다면, 강재 시설물의 대체 도료로 사용될 수 있으며, 그 적용성이 더욱 증가할 것으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.75-83
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• 2013

본 연구에서는 탄소섬유판을 이용하여 표면매입 보강된 철근콘크리트 부재의 내화성능에 관한 연구로서 온도변화에 따른 탄소섬유 판의 인장시험, 에폭시의 상태변화 실험, 그리고 온도변화에 따른 부착성능에 관한 일련의 실험연구를 실시하였다. 실험연구로부터, 부착강도의 측면에서 콘크리트를 보강하기 위한 효율적인 보강방법은 표면매입 보강이며, 이 보강법은 상온에서는 그 효과가 매우 높지만, 비록 낮은 온도일지라도 주변온도가 높아질 경우에는 보강효과가 현저히 저하될 수 있음을 확인하였다. 특히, 주변 온도가 에폭시의 화학적 성질이 변화하기 시작하는 유리전이 온도에 근접할 경우, 부착기능이 상실되기 시작하므로 구조물의 안전한 내화설계를 위해서는 부착용으로 사용되는 에폭시의 성능을 개선시키고 또한 섬유보강재의 성능개선이 시급한 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2003년도 학술.기술논문발표회
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• pp.139-142
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• 2003

Traditionally, the thickness of fire protection materials of structural elements such as beam and column have been decided by fire test using the predominant steel section of $H-300{\times}300{\times}10{\times}15$ for column and $H-400{\times}200{\times}8{\times}13$ for beam in Korea. But this way of determination of fire protection thickness yields very unduly results. Because the temperature-increment rate of structural steel elements depends mainly on magnitude of their cross-areas. In general, the thicker size of cross-areas for structural elements, the lower temperature shows up. It had already proved that the fire protection thickness only depends on the size of cross-areas and the fire protection method for three-fide or four-side exposed conditions in European countries, the United State of America and so on. To demonstrate there would be differences among various cross-areas for structural elements, we conducted several fire tests with full-scale specimens of beams and columns. For the determination of critical temperature for steel section when the fire resistant performance is needed to be decided, we conducted with a loaded fire test for beam and column, respectively. The small column in 1.0 meter length and beam in 1.5 meter length were used in order to deprive the rational fire protection thickness of structural elements such as beam and column, respectively. After test, we could obtain there were significant temperature lass between higher cross-areas and lower cross-areas. The critical temperature of steel as a criterion is used 538$^{\circ}C$ for column and 593$^{\circ}C$ for beam which is from ASTM E 119 because we don't make provisions as critical temperature by elements. We could consider that the best way of determination of fire protection thickness is using the following multi-regression equation which was deprived from several fire tests using the concept of section factor, FR(column) = 0.17 +5191.49t A/Hp + 40.77t, FR(beam) = 0.25 +6899.31t A/Hp + 32.60t(where, FR means fire resistant time, t means thickness, A means cross-area and Hp means heated parameter).

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.36-44
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• 2019

본 연구의 목적은 강 - PC 복합모듈 골조를 구성하는 프레스 성형된 비대칭 기둥과 보 접합부의 구조적 성능을 평가하는 것이다. 모듈러 골조를 구성하는 대부분의 접합부는 폐쇄형의 사각형 강재 기둥 단면을 주로 사용한다. 폐쇄형의 기둥 단면을 사용한 기둥-보 접합부는 시공성을 감소시키고 내화성을 확보하는데 어려움이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 강판을 프레스로 성형하여 비대칭 개방형 단면 내에 콘크리트를 충진하는 것이다. 프레스 성형된 비대칭 기둥-보 접합부의 구조적 성능을 조사하기 위해 총 4개의 실험체를 제작하였다. 실험결과, 비대칭 기둥의 구조적 성능과 거동이 비대칭 기둥 단면이 합성되는지 또는 기둥의 폭-두께 비율에 따라 달라지는지를 보여주었다. 프레스 성형된 비대칭 기둥-보 접합부의 구조적 성능은 실험결과와 이론식을 비교하여 평가하였다.