• 제목/요약/키워드: 내화설계

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와이어로프를 적용한 고강도 철근콘크리트 기둥의 내화공법 및 하중비에 따른 내화성능에 관한 연구 (A Study on the Fire Resistance Performance Concerning Types of Fire Protection Method and Load Ratio of High Strength Concrete Column Using The Wire Rope)

  • 조범연;여인환;김흥열;김형준;권인규
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.64-71
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    • 2012
  • 60 MPa급, 100 MPa급 고강도 철근콘크리트 기둥에 대하여 횡구속력 보강공법(와이어로프)과 내화보강공법(Fiber-Cocktail) 적용 유무 및 하중비에 따른 내화성능을 평가하기 위하여 표준화재 재하조건에 내화실험을 실시하였다. 실험결과 60 MPa급 고강도 콘크리트 기둥의 경우 와이어로프를 적용함으로써 화재시 축방향의 연성이 향상되며, 내화성능은 23 % 이상 향상되는 것으로 나타났다. 또한 와이어로프를 적용할 경우 하중은 설계하중의 70 % 수준이 적정하다고 판단된다. 100MPa급 고강도 콘크리트 기둥에 와이어로프와 Fiber-Cocktail을 적용할 경우 띠철근만을 적용한 경우보다 내화성능이 4배 이상 향상되는 것으로 나타났으며, 100MPa급 고강도 콘크리트 기둥에 내화성능을 확보하기 위해서는 하중은 설계하중의 70 % 미만으로 설정하는 것이 적정하다고 판단된다.

내화 비내력 칸막이

  • 오정규
    • 방재와보험
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    • 통권114호
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    • pp.54-57
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    • 2006
  • 각종 건축물에 사용되는 칸막이가 적합하고 올바르게 설치되었을 때 건물 내 거주자는 안전하게 생활할 수 있을 것이다. 때문에 많은 칸막이 제조업체들은 칸막이 설계에 대한 광범위한 연구개발을 수행하고 있다. 유럽에서는 '비내력 벽체로 사용하기 위한 내부 칸막이 용구' 로 정의되는 내화 비내력 칸막이에 대해 알아본다.

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제조 방식에 따른 건축용 내화강재의 고온 시 기계적 특성 평가 (Evaluation on the Mechanical Properties of Fire Resistant Steels at High Temperature Conditions with Manufacturing Processes)

  • 권인규
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.181-190
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    • 2007
  • 건축용 내화강재는 화재와 같은 고열환경에 노출되었을 때 일반 구조용 강재에 비해서 내력유지 성능이 우수하도록 개발된 고성능 강재이다. 이와 같은 건축용 내화강재를 적용한 구조체가 화재에 노출되었을 때 구조적 거동을 정확하게 평가하기 위해서는 고온에서의 항복강도, 탄성계수 변화 등의 기계적 특성치가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 압연과 TMC방식에 의한 두 가지 두께를 대상으로 건축용 내화강재의 기계적 특성 도출을 위하여 고온인장시험을 수행하였으며, 그 결과 제조방식에 따른 고온에서의 큰 기계적 특성 차이는 없는 것으로 판단되었다.

화재하중밀도를 고려한 건축물의 내화설계법에 관한 연구 (A Study on the Fire Resistance Design of Buildings Considering the Fire Load Energy Density)

  • 이평강;이용재;최인창;김회서
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.10-16
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 성능위주의 화재안전설계법에 따른 구획실 용도별 요구내화시간산정을 실시함으로써 현행 내화성능기준의 문제점도출 및 개선방향을 제시하는 것이다. 내화성능기준에 대한 검토를 위해 본 연구에서는 현재 국내의 시방규정에 의해 결정된 요구내화시간과 등가시간공식에 의해 산정된 화재노출상응시간과 비교하였고, 화재노출상응시간을 산정하기 위해 화재하중밀도, 환기계수, 구조재료의 열적특성 그리고 구획실 형상치수 등을 조사하였다.

축력비 조건에 따른 철근콘크리트기둥의 내화성능에 관한 연구 (A Study on the Fire Resistance Performance of Reinforced Concrete Columns according to Axial Load Ratio)

  • 황규재;조범연;여인환
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.26-31
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 성능적 내화설계를 기반으로 한 철근콘크리트 기둥의 내화성능 평가를 최종 목표로 철근콘크리트 기둥의 열전달 해석을 통한 온도분포와 재하가열실험을 통한 수축량으로 적정 축력비를 도출하여 성능설계를 위한 기초 자료로 활용하고자 하는데 있다. 편심이 전혀 없는 순수축력을 기준으로 축력비 0.30, 0.35, 0.40, 0.47을 재하한 결과, 0.40 이상의 축력비를 확보하여야 내화성능을 만족할 수 있다고 판단하였다.

화재시 커튼월 프레임 최적설계조건 도출을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Optimum Design Conditions of Curtain-wall Flame in Fire)

  • 김형준;김정현;김흥열;이재승;임현창
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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    • pp.351-356
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    • 2011
  • 본 연구에서는 국외 커튼월 내화 Code인 EN 13830, EN 13501-1, EN 1364-3을 사용하여 알루미늄과 스틸프레임에 대해 화재시 최적설계조건 도출을 위한 실험을 실시하였다. 현재 국내 커튼월의 내화 법규는 2008년 '내화 충전구조 세부 운영지침'에서 조인트 부분에 대해서만 내화규정이 정립되어 있다. 따라서 본 연구에서는 EN 13830과 그 하위법을 이용하여 알루미늄과 스틸 커튼월의 최적설계조건 도출을 위한 실험을 실시하였다. 실험 결과 차염성은 알루미늄 커튼월과 스틸 커튼월의 성능시간이 각각 10분 26분으로 약 16분의 차이가 발생하였고, 차열성은 알루미늄 커튼월과 스틸 커튼월이 최고온도에서 6분과 9분으로 약 3분정도의 차이를 보였고 평균온도에서는 9분, 24분으로 약 15분의 차이를 보였다. 그리고 복사열은 성능기준 $15Kw/m^2$를 통과하는데 알루미늄 커튼월은 16분 스틸 커튼월은 24분을 기록하였다.

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석탄가스화기 내화재 온도분포 및 열손실 해석 (Analyses for Temperature Profile and Heat Loss Calculation in the Refractory of Coal Gasifier)

  • 이진욱;윤용승;안달홍
    • 에너지공학
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    • 제8권1호
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    • pp.67-75
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    • 1999
  • 여러 종류의 내화재로 구성된 석탄가스화기에서의 온도분포 및 열손실량을 구하기 위한 전산해석을 수행하였다. 석탄가스화기 내화재 설계를 위한 적절한 방법론을 제안하기 위하여 1차원 이론적 해석, 2차원 전도열전달 해석 및 3차원 대류-전도 복합열전달 해석 등 세가지 방법론으로 해석을 각각 수행하였다. 해석 결과들은 석탄가스화기 실험 결과와 정상적 정량적으로 잘 일치하는 것으로 나타났다. 결과의 정확성, 수치해석 상의 수렴성 및 계산시간 등을 종합적으로 고려해 볼 때, 전산해석에 핵심 경계조건인 가스화기 내벽의 온도를 적절히 설정할 수 있는 경우에는 2차원 전도열전달 해석이 공학적 설계에 적용하기 알맞은 방법론으로 판단되었다. 전산해석 결과에 의하면, 현재 실험이 진행중인 하루 3톤 처리 용량급의 석탄가스화기에서의 총 열손실량은 설계치 운전 기준으로 약 1% 정도인 것으로 판별되었다.

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고강도 콘크리트의 내화 특성에 관한 기존연구 고찰 및 실험적 연구 (State-of-the-Art Research and Experimental Assessment on Fire-Resistance Properties of High Strength Concrete)

  • 김우석;강현구;김화중
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.28-39
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    • 2014
  • 본 연구에서는 우선 화재에 노출된 고강도 콘크리트의 내화특성과 폭렬 메커니즘을 규명한 기존 국내외 연구자들의 연구문헌들을 심도 깊게 고찰하였다. 그 후 고온을 받은 고강도 콘크리트에 대한 국내외 연구자들의 주요 실험 변수를 분석하여 가장 최적의 변수를 설정하였으며 이를 토대로 하여 100MPa급 고강도 콘크리트의 내화 특성을 규명하기 위한 내화실험을 계획하였다. 또한 기존 연구의 실험결과를 분석한 결과 폭렬방지에 효과가 있는 것으로 알려져 있는 PP섬유와 친수성 재료로서 시멘트 입자와 부착성능이 우수하고 워커빌리티를 개선할 수 있는 NY섬유를 혼합한 신재료 HB섬유를 섬유혼입률 0.05%로 정해 배합설계에 반영하였다. 이러한 배합설계로 타설한 총 48개의 공시체를 28일 양생기간 후 온도변화 ($100^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$)에 따른 고강도 콘크리트의 역학적 특성을 분석하기 위해 화재를 받은 후 냉간상태에서의 내화실험을 수행하였으며 이를 통해 고강도 콘크리트의 내화 특성을 분석하였다.

PP 섬유를 함유한 고강도 철근콘크리트 기둥의 폭열 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study of Spalling Characteristics of High-Strength Reinforced Concrete Columns with PP Fibers)

  • 신성우;유석형
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.83-90
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    • 2006
  • 고강도 콘크리트는 구조적인 장점에도 불구하고 화재 시 폭렬과 함께 취성적인 파괴를 나타내는 단점으로 인하여 내화설계 시 주의하여 사용하여야 한다. 고강도 콘크리트의 폭렬제어를 위하여 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)의 혼입이 가장 효율적인 것으로 여러 연구결과를 통하여 보고 되었으나, 이들은 대부분 콘크리트 공시체를 대상으로 한 내화실험의 결과로서 최적의 PP섬유 혼입량에 대한 부재수준의 연구는 매우 부족한 실정이다. 본 연구에서는 고강도 콘크리트 기둥의 내화설계를 위한 최적의 PP섬유 혼입량을 제시하기 위하여 콘크리트 강도와 PP섬유의 혼입량을 변수로 하는 기둥부재의 내화실험 및 잔존강도 실험을 수행하였으며, 실험결과 콘크리트 강도가 증가 할수록 기둥 실험체의 잔존 축강도비는 증가하였으며, PP섬유 혼입량을 0%에서 0.2%까지 증가 시킬수록 기둥의 잔존 축강도비가 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 최적의 PP섬유 혼입량으로서 0.2%가 적절할 것으로 판단된다.