• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2023

최근 건설현장은 인건비 상승, 중대재해처벌법 등으로 인한 건설 현장 여건의 변화로 탈현장 여건으로 프리캐스트 부재 생산에 대한 관심이 증대되고 있다. 특히, 프리캐스트 프리스트레스트 중공슬래브는 단면 내 중공형상을 두어, 중량감소 및 강연선을 통한 처짐 제어 등으로 구조성능은 확보하고 있으나, 현재 내화 성능 개선에 대한 미비한 연구 뿐만 아니라, 기업들의 근거 없는 당연내화구조 기준을 적용함에 내화성능 확보에 대한 시급성이 대두되고 있다. 이 연구에서는 기존 중공 슬래브와 비교하여 동등이상 구조성능, 경제성을 갖기 위하여 슬래브단면 내 중공 형상 최적화를 통해 단면 내 콘크리트 충진률 감소 및 상하부 플랜지 형상 개선으로 내화단면을 개발하였다. 이를 적용한 PC 중공 슬래브에 대하여 단면두께를 변수로 하여 2시간 내화시험을 진행하여, 실험결과 내화 성능(하중지지력, 차열성, 차염성)을 확보 하였다. 실험 결과 기반으로, 수치해석 시뮬레이션을 통해 내화모델링을 정립하여, 추후 단면형상 변경에 따라 내화 해석 예측이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제24권2호
• /
• pp.133-140
• /
• 2011

대형 구조물에 주로 사용되는 고강도 콘크리트는 화재 시 폭렬이 발생하여 구조물의 심각한 손상을 초래한다. 최근 고강도 콘크리트의 폭렬현상을 감소시켜 구조물의 내화성능을 확보하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 본 논문에서는 섬유를 혼입한 고강도 콘크리트에 대한 내화해석 모델을 제시하였다. 섬유의 거동 및 고온에서의 콘크리트 내부의 물리적인 현상을 고려하여 수정한 고강도 콘크리트의 재료모델을 섬유혼입 고강도 콘크리트의 재료모델로 선택하였다. 수정된 재료모델을 이용하여 얻은 섬유혼입 고강도 콘크리트의 내화해석 결과를 실험결과와 비교하였고, 섬유혼입 고강도 콘크리트 재료모델을 제안하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
• /
• 한국화재소방학회 2013년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.4-5
• /
• 2013

프리스트레스트된 프리캐스트 콘크리트 부재는 장경간이 가능하고 공장생산으로 품질관리가 용이하다. 그러나 프리스트레싱 텐던이 화재에 노출되는 경우 일반 철근에 비해 급격하게 강도를 상실해 구조물의 붕괴로 이어질 수 있다. 국내의 경우 실험에 기초한 내화성능에 대한 연구는 활발히 이루어지고 있으나 그에 반해 성능기반 설계법이 활성화 될 때 요구되는 수치해석적인 연구는 많이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 문헌조사를 통해 이전에 수행된 실험 데이터를 통해 현재 외국에서 활발히 사용되는 수치해석 프로그램을 검증하고 수치해석 모델링을 통해 각각의 내화시간에 따른 적절한 피복 두께를 제안하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.31-39
• /
• 2009

최근 고층건물의 화재안전성에 대한 문제점이 사회적으로 부각되어지고 있으며, 이러한 고층 건물에 다수 사용되고 있는 CFT기둥 부재에 대한 내화성능을 정량적으로 평가하는 방법이나 기준들이 마련되지 않은 상황이다. 이에 본 연구에서는 고강도 콘크리트를 충전한 CFT 단주를 제작하여 내화실험을 실시하고, 화재시 내화성능평가 및 비정상온도분포해석을 이용한 해석을 수행하여 온도분포해석의 모델링을 제안할 수 있었다. 이것을 기초로 CFT Stub Column의 고온특성 평가결과를 활용하여 화재시 내화시간에 따른 CFT기둥의 잔존내력 예측식을 유도할 수 있었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2021년도 가을 학술논문 발표대회
• /
• pp.96-97
• /
• 2021

In the Building Act, performance-based fire safety design is being promoted for institutionalization. The behavior of the structure against fire conditions can be predicted by using the advanced numerical analysis method based on the FEM (Finite Element Method) to predict the entire structural behavior including the behavior of the structure, but there is a limit to expressing the fire properties of the space and predicting the fire properties It is difficult to determine the variables to be transmitted to the FEM (Finite Element Method) model from the fire simulation results using FDS (Fire Dynamics Simulator). Accordingly, the purpose of this study is to introduce the code user's manual for FDS and FEM unidirectional coupling analysis.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제35권1호
• /
• pp.32-39
• /
• 2011

항해자료기록기(VDR) 캡슐은 항해사고와 같은 극한환경에서 저장된 정보를 안전하고 재사용이 가능한 형태로 보존하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 VDR 캡슐에 대하여 관통저항력과 고온 및 저온내화의 극한환경시험에 대한 구조 및 방열측면의 모델링, 해석, 실험을 통한 검증에 대하여 기술하였다. 특히 관통시험에서 캡슐을 보호하는 캡슐하우징의 두께에 따른 영향성을 LS-DYNA를 이용한 모델링과 해석을 통하여 검토하였으며, 고온 및 저온내화시험에서 VDR 캡슐을 보호하기 위해 사용되는 상변화물질과 단열재의 체적비에 따른 열적특성을 Icepak을 이용한 열해석을 통하여 수행하였다. 또한 실험을 통하여 VDR 캡슐의 구조 및 열적신뢰성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제35권3호
• /
• pp.159-166
• /
• 2022

본 논문에서는 유한요소해석 프로그램 Abaqus를 이용하여 고온과 편심 축하중을 받는 세장한 철근 콘크리트 기둥의 유한요소해석 절차를 제시하고 해석 결과를 비교·분석하였다. 기둥에 축하중과 화재가 가해지는 상황을 해석에 반영하기 위해 Abaqus에서 제공하는 순차 결합 열-응력 해석을 사용하였다. 우선 콘크리트 단면에 대한 열전달 해석을 수행하여 검증한 뒤, 이를 3차원 요소로 확장하고 구조해석과 결합하여 해석을 수행하였다. 해석 과정에서 수렴성 및 정확성에 영향을 미치는 인장 증강 효과와 초기 불완전성을 고려하여 모델링하였다. 해석 결과는 74개 실험 데이터와 비교하였으며, 내화시간을 기준으로 평균 6%의 오차를 나타냄에 따라 유한요소해석을 통해 철근콘크리트 기둥의 내화성능을 예측할 수 있게 되었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.504-513
• /
• 1997

우주왕복선과 같은 발전된 비행체의 열 차단 시스템(TPS)에서의 이상적인 후보로는 섬유질 내화성 복합 절연체(FRCI)와 AETB(Alumina-Enhanced Thermal Barrier)가 있다. 이중, 본 연구에서는 FRCI의 열 펄스에 대한 열적응답을 실리카와 비교하여 수학적으로 모델링하여 전사모사 하였다. 또, 100~2000 K의 온도범위에서 FRCI의 여러 변수에 따른 각 열전도도를 계산하여 보았다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.34.2-34.2
• /
• 2010

건물이 초고층화됨에 따라 고강도 콘크리트를 구조물에 적용하고 있으며 내화 시 폭열 예방을 위해서 고강도 콘크리트에 섬유를 첨가하는 경우도 있다. 초고층 구조물 합성부재에서 강재보와 콘크리트 슬래브의 합성작용을 위해서는 전단스터드를 필요로 하게 된다. 오늘날 제시된 전단스터드 설계식은 일반강도 콘크리트 실험에 의해 제시되었고 전단스터드는 항복강도에만 제한되는 것으로 나타났다. 따라서 본 논문은 초고층 건물에 적합한 고강도콘크리트를 기존 제안식으로 비교 분석하고 새로운 설계식의 필요성을 확인하며 ANSYS 모델링을 통한 전단스터드의 거동을 분석하는데 그 목적이 있다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.313-318
• /
• 2020

300도 이상의 높은 용융점을 갖는 소위 엔지니어링 플라스틱은 기구적인 강성과 내화학성 및 마찰 및 마모성능이 우수하여 여러 산업에서 금속을 대체하는 소재로 각광받고 있다. 본 연구에서는 용융적층모델링 공법을 기반으로 하는 3D 프린터에서 높은 용융점을 갖는 엔지니어링 플라스틱을 조형할 수 있도록 방열특성이 우수한 3D 프린터 nozzle부의 구조를 설계하고 이를 해석적으로 검증하였다. 높은 온도로 가열되는 heat block과 필라멘트가 이송되는 nozzle상부 간의 단열 및 신속한 냉각을 위하여, 열전도계수가 낮은 열차단부(heat brake부)를 2중으로 구성하였고, 열차단부에 생성되는 열이 냉각핀을 통해 대기에 의해 냉각되는 구조를 적용하였다. 개선된 nozzle부 구조설계를 통해 종래 3D 프린터의 BCnozzle과 비교할 때, heat sink부에서의 온도를 50% 가량 낮출 수 있었으며, heat block에 직접적으로 연결된 heat brake부 최종단의 정상상태 온도를 14% 가량 낮출 수 있었다.