• 제목/요약/키워드: Fire Resistance Performance

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Performance-based and damage assessment of SFRP retrofitted multi-storey timber buildings

  • Vahedian, Abbas;Mahini, Seyed Saeed;Glencross-Grant, Rex
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제2권3호
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    • pp.269-282
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    • 2015
  • Civil structures should be designed with the lowest cost and longest lifetime possible and without service failure. The efficient and sustainable use of materials in building design and construction has always been at the forefront for civil engineers and environmentalists. Timber is one of the best contenders for these purposes particularly in terms of aesthetics; fire protection; strength-to-weight ratio; acoustic properties and seismic resistance. In recent years, timber has been used in commercial and taller buildings due to these significant advantages. It should be noted that, since the launch of the modern building standards and codes, a number of different structural systems have been developed to stabilise steel or concrete multistorey buildings, however, structural analysis of high-rise and multi-storey timber frame buildings subjected to lateral loads has not yet been fully understood. Additionally, timber degradation can occur as a result of biological decay of the elements and overloading that can result in structural damage. In such structures, the deficient members and joints require strengthening in order to satisfy new code requirements; determine acceptable level of safety; and avoid brittle failure following earthquake actions. This paper investigates performance assessment and damage assessment of older multi-storey timber buildings. One approach is to retrofit the beams in order to increase the ductility of the frame. Experimental studies indicate that Sprayed Fibre Reinforced Polymer (SFRP) repairing/retrofitting not only updates the integrity of the joint, but also increases its strength; stiffness; and ductility in such a way that the joint remains elastic. Non-linear finite element analysis ('pushover') is carried out to study the behaviour of the structure subjected to simulated gravity and lateral loads. A new global index is re-assessed for damage assessment of the plain and SFRP-retrofitted frames using capacity curves obtained from pushover analysis. This study shows that the proposed method is suitable for structural damage assessment of aged timber buildings. Also SFRP retrofitting can potentially improve the performance and load carrying capacity of the structure.

전자기기의 신호전송을 위한 Photo Couplers(P/C) 의 위험 요소 발굴 (Risk Factors Related to Photo Couplers(P/C) for Signal Transmission by Electronic Devices)

  • 박형기;최충석
    • 한국안전학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.26-30
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    • 2013
  • The purpose of this study is to find risk factors by analyzing the operation principle of a photo coupler (P/C) used to remove the noise of electronic devices and establish a base for the performance improvement of developed products. It was found from the P/C circuit analysis of normal products that they were equipped with an electrolytic condenser of $0.1{\mu}F$ to smooth system signals. Due to the epoxy resin packing the external part of the P/C, this study experienced a limit to visually examine the damage to it. It could be seen from the analysis of electric characteristics of the P/C that the forward voltage ($V_f$) and reverse current ($I_r$) were 1.3 V and 10 uA, respectively. In addition, it is required that the breakdown voltage (VCE) between the collector (C) and emitter (E) be maintained at less than 35 V. The and of the damaged product #1 were comparatively good. However, the measurement of was 100.0 uA. From this, it is thought that a short circuit occurred to the internal circuit. Moreover, from the fact that the of the damaged product #2 was open circuit and the measurement of was 0.0 uA, it is thought that the collector and emitter was separated or insulation resistance was significantly high. Furthermore, from the fact that the of the damaged product #3 was open circuit and the measurement of was 0.0 uA, it is thought that the space between the collector (C) and emitter (E) failed to meet the design standard or that they were separated. Therefore, it is thought that fabricating the P/C by increasing the reverse current 10 mA to 50 mA will prevent its malfunction.

초고강도 콘크리트의 고온 변형 특성을 고려한 변형모델 상수 검토 (Examination of Strain Model Constants considering Strain Properties at High Temperature of Ultra-high-strength Concrete)

  • 황의철;김규용;최경철;윤민호;이보경
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.91-97
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    • 2016
  • 초고강도 콘크리트를 이용한 부재의 내화 성능을 검토하기 위해서는 실제부재 단위의 시험에 의한 평가가 요구되고 있다. 그러나 실제부재 실험을 하기 위해서는 재하 능력이 큰 시험 장비가 필요하기 때문에, 재료 모델을 이용한 해석적 연구를 통해 내화 성능을 평가하고 있다. 본 연구에서는 80, 130 및 180 MPa의 초고강도 콘크리트를 대상으로 고온 가열시의 변형 특성을 실험적으로 평가하고 초고강도 콘크리트에 대한 기존 변형 모델의 적용을 검토했다. 그 후, 최소 제곱법에 의해 실험 값과 기존의 변형 모델을 적용한 계산 값의 누적 오차가 가장 작은 상수 값을 도출하고 초고강도 콘크리트에 적용 할 수 있는 변형 모델을 제시했다.

고강도용 혼합재를 사용한 고강도 콘크리트의 기초물성 및 내화특성 검토 (The Fundamental Property and Fire Resistance of the High Strength Concrete Corresponding to mixtures for the High Strength)

  • 김종백;이건호;배준영;조성현;노현승;김정환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.605-608
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    • 2008
  • 본 연구는 고강도 혼합재 사용에 따른 고강도 콘크리트의 기초물성 및 내화특성을 검토한 것으로, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 유동특성으로 고강도 혼합재를 사용할 경우, 실리카흄을 사용한 경우보다 목표 슬럼프플로우를 만족키 위한 고성능 감수제의 사용량이 감소하는 것으로 나타나, 유동성 확보 차원에서 고강도 혼합재를 사용할 때 실리카흄과 비교할시 우수한 것으로 나타났다. 강도특성으로는 고강도 혼합재 사용 시 재령 7일 초기압축강도가 실리카흄을 사용한 경우보다 증가하는 것으로 나타나, 초기 강도 확보에서 유리함을 확인할 수 있었고, 재령 28일에서는 모두 비슷하게 압축강도를 발현하는 것으로 나타났다. 섬유 혼입율 변화에 따른 압축강도는 미소한 차이만 있을 뿐 큰 차이는 없는 것으로 나타났다. 섬유 무혼입에서 고강도 혼합재 및 실리카흄 모두 폭열이 발생하였지만, 섬유 혼입량 0.05% 이상에서는 폭열이 방지되는 것으로 나타났다.

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Elevated temperature resistance of concrete columns with axial loading

  • Alaskar, Abdulaziz;Alyousef, Rayed;Alabduljabbar, Hisham;Alrshoudi, Fahed;Mohamed, Abdeliazim Mustafa;Jermsittiparsert, Kittisak;Ho, Lanh Si
    • Advances in concrete construction
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    • 제9권4호
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    • pp.355-365
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    • 2020
  • The influence of temperature on the material of concrete filled columns (CFCs) under axial loading has been quantitatively studied in this research. CFCs have many various advantages and disadvantages. One of the important inefficiency of classic CFCs design is the practical lack of hooped compression under the operational loads because of the fewer variables of Poisson's rate of concrete compared to steel. This is the reason why the holder tends to break away from the concrete core in elastic stage. It is also suggested to produce concrete filled steel tube columns with an initial compressed concrete core to surpass their design. Elevated temperatures have essentially reduced the strengths of steel tubes and the final capacity of CFCs exposed to fire. Thus, the computation of bearing capacity of concrete filled steel tube columns is studied here. Sometimes, the structures of concrete could be exposed to the high temperatures during altered times, accordingly, outcomes have shown a decrement in compressive-strength, then an increase with the reduction of this content. In addition, the moisture content at the minimal strength is declined with temperature rising. According to Finite Element (FE), the column performance assessment is carried out according to the axial load carrying capacities and the improvement of ductility and strength because of limitations. Self-stress could significantly develop the ultimate stiffness and capacity of concrete columns. In addition, the design equations for the ultimate capacity of concrete columns have been offered and the predictions satisfactorily agree with the numerical results. The proposed based model (FE model of PEC column) 65% aligns with the concrete exposed to high temperature. Therefore, computed solutions have represented a better perception of structural and thermal responses of CFC in fire.

폴리프로필렌 섬유를 혼입한 고강도 콘크리트의 화재피해 후 중성화 평가 (Carbonation Assessment of High-Strength Concrete Using Polypropylene Fiber after Fire Damage)

  • 변용현;류동우
    • 한국건축시공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.235-243
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    • 2020
  • 최근 국내·외 건축물들의 초고층화·대형화에 따라 고강도 콘크리트의 사용이 날로 증가하고 있으나 이러한 고강도 콘크리트는 일반강도 콘크리트에 비해 화재에 의한 콘크리트 단면의 폭렬현상이 가장 심각한 문제점으로 지적되고 있다. 이에 따라 내화성능 향상대책으로 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유 등을 혼합한 섬유혼입공법이 주로 사용되고 있다. 그러나 섬유혼입공법이 적용된 고강도 콘크리트에 대한 대다수의 연구는 주로 폭렬저감 효과에 집중되어 있으며, 화재 후 PP섬유가 용융되어 생성된 미세공극이 고강도 콘크리트의 장기내구성에 미치는 영향을 조사·분석한 연구는 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 화재피해가 발생한 섬유혼입공법이 적용된 고강도 콘크리트를 가정하여 중성화시험 및 미세구조분석을 통하여 미세공극이 중성화 깊이에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, 300℃에서 1시간만 노출되어도 콘크리트 내부의 PP섬유가 중심부까지 전부 용융되어 중성화 촉진이 원활히 진행된 것으로 나타났다. 화재 후 PP섬유가 혼입된 고강도 콘크리트는 PP섬유가 용융되어 생성된 모세관 공극의 연결성 증가 및 미세균열증가로 인해 장기내구성에 대한 심각한 피해가 우려되며, 섬유혼입공법이 적용된 고강도 콘크리트의 장기내구성에 대한 더욱 정밀한 조사 및 분석이 요구된다.

PCITS에 의해 소손된 강이음쇠형 CSST의 특성 해석에 관한 연구 (A Study on the Properties Analysis of an Iron Fittings Type CSST Damaged by the PCITS)

  • 이장우;최충석
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권4호
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    • pp.121-127
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    • 2016
  • 본 논문에서는 대전류공급장치(PCITS)에 의해 소손된 강이음쇠형(iron fittings type) 금속플렉시블호스(CSST)의 구조 및 전기적 특성을 해석하였다. CSST는 보호 피막, 튜브, 너트, 클램프 링, 플레어 캡, 소켓, 볼 밸브 등으로 구성되어 있다. CSST의 내전압 평가는 전기 충전부와 비충전부 사이에 교류 전압 220 V를 1분간 인가하여 견뎌야 한다. 직류 500 V에 의한 절연 성능의 평가는 온도 상승 시험 전에 $1M{\Omega}$ 이상, 시험이 끝난 후에는 $0.3M{\Omega}$ 이상을 요구한다. 정상 제품의 평균 저항은 $11.5m{\Omega}$이었으나 PCITS로 130 A를 흘려 소손된 제품의 평균 저항 $11.50m{\Omega}$이었다. 또한 130 A가 약 10 s 흘렀을 때 튜브의 보호 피막이 일부 용융되었고, 검정색의 연기가 발생하였다. 60 s 경과되면 튜브의 대부분이 적색으로 발열되며, 전류가 120 s 흘렀을 때는 적열 범위가 넓어졌다. 95%의 신뢰 구간(CI)의 검증에서 P 값은 0.019로 정규 분포를 갖지 못하였으나 Anderson-Darling (AD) 통계량은 0.896, 표준 편차는 0.5573 등으로 양호한 특성을 나타냈다.

방염처리 방법에 따른 단청목재의 방염 및 내후특성 (Flame Retardant and Weather Proof Characteristic of Dan-Chung Treated Wooden by Flame Retardant Performance)

  • 박철우;홍상완;이종균;임남기
    • 한국건축시공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.122-130
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    • 2013
  • 최근 목조문화재를 화재로부터 미연에 방지하기 위한 방법 중 방호대상물인 목재 표면에 직접 적용하는 방염 처리가 있으며, 이는 화재를 사전에 차단하지 못했을 경우 재료에 대한 불꽃의 저항능력을 확보하여 연소를 지연시킴으로서 화재를 예방하고 또한 재실자의 피난시간을 확보하는 것으로서 생명 및 재산을 보호함으로써 소방기본법의 목적과 그 뜻을 같이 한다고 할 수 있다. 하지만 현재 방염제를 목조문화재의 단청면에 분사하여 사용할 경우 일정시간이 지나면 단청의 퇴색, 백화현상, 수분흡수 등의 문제가 지속적으로 발생하고 있으며, 이에 따른 문화재 손실 위험성 또한 증가하고 있다. 따라서 현행 목조문화재를 방염처리 할 경우 현장 시공 시 시간 경과 후에도 단청과 목재에 문제발생이 없어야 하며, 지속가능한 방염효과 기술의 확보가 선결되어야 한다. 이에 본 연구에서 최근 주로 사용되고 있는 방염제 종류에 따른 목재의 방염성능의 평가분석을 통하여 방염제를 단청표면에 분사하여 일정시간이 경과한 후에도 단청과 목재에 문제발생이 없으며, 방염효과가 지속가능한지에 대한 정밀분석으로 방염처리 품질 및 성능을 확인하여 목조문화재에 적합한 방염처리방법 선정에 대한 기초적 자료를 제공하고자 한다.

페놀 컴포지트 실용화의 길 - 영국의 경우 (CASE STUDY 7) (How Phenolic Composites were chosen - In Case of England (7))

  • Nomaguchi Kanemasa;Forsdyke Ken L.
    • Composites Research
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    • 제18권1호
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    • pp.55-66
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    • 2005
  • 페놀 컴포지트(이하 PC라 약칭)의 실용화에 대해서, 세계에서 가장 빠르게 실용화 한 $\lceil$영국의 경우$\rfloor$에 대해서 본보고서를 포함해서 합계 7편을 보고했다. 제1$\~$2편은 런던 지하철 화재사고 대책을 중심으로 세론과 행정 측의 민첩하고 신속한 대응이 시민에게 $\lceil$검은 연기와 유독가스의 화재사고$\rfloor$를 일어나지 않도록 하는 $\lceil$안전$\rfloor$을 보장한 이야기를 2회 보고했다. 제3$\~$4편은 선박$\cdot$주정, 해상 오일리그 등 역시 $\lceil$화재가 발생하면 도피하기 어려운 장소$\rfloor$에서의 실용화 상황, 제5편은 그 응용으로써 $\lceil$건설$\rfloor$ 특히 $\lceil$건축$\rfloor$ 용도에서의 실용화에 대해서 영국사회의 노력을 서술했다. 그리고 제 6편과 본편에서는 그 실용화 과정에서, 지금까지 겪은 시행착오의 기술적인 기초 데이터의 수집과 초기 실적과정에서의 어려웠던 이야기를 서술한다.

전기저항형 금속산화물 센서의 인쇄공정 최적화에 관한 연구 (Optimization of Printing Process for the Development of Metal-oxide Resistivity Sensor)

  • 이석환;구지은;이문진;정정열;장지호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.353-358
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    • 2016
  • In this paper, we have studied about the optimum fabrication condition of the printed Indium Tin Oxide (ITO) layers for the electrical resistance-type sensor application. We have investigated on the substrates surface treatments, mixing ratio of organic binder/ITO powder, and viscosity of the printing paste to determine the optimum condition of the screen printed ITO layer. Also, we found that the printing condition is closely related with the sensor performance. To know the feasibility of printed ITO layer as an electrical resistance-type sensor, we have fabricated the ITO sensors with a printed and sputtered ITO layers. The printed ITO films revealed $10^2$ times higher sensitivity than the sputtered ITO layer. Also, the sputtered ITO layer exhibited an operating temperature of $127^{\circ}C$ at the operating voltage of 5 V. While, in case of the printed ITO layer showed the operating temperature of $27.6^{\circ}C$ in high operating voltage of 30 V. We found that the printed ITO layer is suitable for the various sensor applications.