• 한국건축시공학회지
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• 제13권1호
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• pp.58-65
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• 2013

Currently, many high-rise buildings are built in Korea for land-efficient utilization and vista. In high-rise buildings this tall, the use of high-strength concrete is essential to reduce the cross-section of structure members and secure axial load. However, this high strength concrete is vulnerable to spalling by fire, due to the water vapor pressure caused by the very high temperature in fire. To prevent this, the main method used is to reinforce the concrete with fiber. However, there has been little research on the pumpability of fiber reinforced high strength concrete. For this reason, this study features a performance review based on the properties and pumpability of fiber reinforced high strength concrete. In addition, the parameter of rheology was measured by extracting mortar from the concrete, and friction factor was measured through a 400 m horizontal pipe pumping test using the fiber reinforced high strength concrete. The basic information on fiber reinforced high strength concrete that we obtain through the experiments and review will contribute to the field.

• 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.

• Steel and Composite Structures
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• 제14권1호
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• pp.21-39
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• 2013

The paper presents a numerical investigation, done with the computer program SAFIR, in order to obtain simpler finite element models for representing the behaviour of the partially protected composite steel concrete slabs in fire situations, considering the membrane action. Appropriate understanding and modelling of the particular behaviour of composite slabs allows a safe approach, but also substantial savings on the thermal insulation that has to be applied on the underlying steel structure. The influence of some critical parameters on the behaviour and fire resistance of composite slabs such as the amount of reinforcing steel, the thickness of the slab and the edge conditions is also highlighted. The results of the numerical analyses are compared with the results of three full scale fire tests on composite slabs that have been performed in recent years.

• Steel and Composite Structures
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• 제15권1호
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• pp.1-14
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• 2013

Predicting the fire resistance of structures has been significantly advanced by full scale fire tests in conjunction with improved understanding of compartmental fire. Despite the progress, application of insulation is still required to parts of structural steelwork to achieve over 60 minutes of fire rating. It is now recognised that uncertainties on insulation properties hinder adaptation of performance based designs for different types of structures. Intumescent coating has recently appeared to be one of most popular insulation types for steel structures, but its design method remains to be confirmed by empirical data, as technical difficulties on the determination of the material properties at elevated temperatures exist. These need to take into account of further physiochemical transitions such as moving boundary and endothermic reaction. The impetus for this research is to investigate the applicability of the conventional differential equation solution which examines the temperature rise on coated steel members by an inorganic intumescent coating, provided that the temperature-dependent thermal/mechanical insulation properties are experimentally defined in lab scale tests.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.111-114
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• 2011

건축물은 화재시 그 피해를 최소화하기 위해서 주요 구조부를 일정 수준의 내화구조로 시공되어야 한다. 현재 국내에서는 건축물 주요 구조부의 내화성능을 인정한 법정 내화구조를 규정하고 있으나 외국에 비하여 내화성능 및 구조의 구분없이 일률적으로 3시간의 내화성능을 규정하고 있으며, 이 경우도 규정된 후 상당한 시일이 경과되어 최근의 재료 및 공법 등을 적절히 수용하지 못하고 있는 실정이다. 이에 따라 현재 건축물 세부구조, 부위별로 내화성능을 세분화하여 규정할 필요가 있으며. 이를 위해 내화구조의 시험 자료를 근거로 한 경제적, 효율적 제도개선이 요구된다. 이에 본 연구에서는 국내의 법정내화구조로 규정된 벽체 구조를 대상으로 내화성능을 평가하여 각 구조별로 법정내화구조를 세분화한 기초자료를 제시하였다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.131-139
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• 2013

The field of structural fire engineering has evolved within the construction industry, driven largely by the acceptance of performance-based or goal-based design. This evolution has brought two disciplines very close together - that of structural engineering and fire engineering. This paper presents an overview of structural systems that are frequently adopted in tall building design; typical beams and columns, concrete filled steel tube columns and long span beams with web openings. It is shown that these structural members require a structural analysis in relation to their temperature evolution and failure modes to determine adequate thermal protection for a given fire resistance period. When this is accounted for, a more explicit understanding of the behaviour of the structure and significant cost savings can be achieved. This paper demonstrates the importance of structural fire assessments in the context of tall building design. It is shown that structural engineers are more than capable of assessing structural capacity in the event of fire using published methodologies. Rather than assumed performance, this approach can result in a safe and quantified design in the event of a fire.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.499-509
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• 2014

본 연구에서는 해결방안으로 내부 콘크리트를 강섬유와 혼입하여 기둥자체의 연성과 인성을 증대시키는 것에 중점을 맞추고 있다. 즉, 강섬유 혼입량과 하중조건에 따른 내력 및 변형능력을 종합적으로 파악하여 강섬유 콘크리트와 용접조립각형 강관기둥의 상호작용을 구조, 내화측면에서 분석해 보고자 한다. 동일한 형상과 경계조건(하중비)에서 강섬유 혼입(0.375%)으로 내화성능은 약 1.1~1.3배 향상된 실험결과를 얻을 수 있었다. 강섬유 콘크리트의 균열 억제 특성은 열 하중에 의한 콘크리트의 변형저항 성능을 증가 시키면서 내화성능의 향상을 가져온 것으로 판단된다. 또한, 내부 리브의 열 변형에도 내부 콘크리트 단면은 건전한 상태로 남아있어 하중 분담능력이 증폭된 결과로 분석됐다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.335-344
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• 2007

기존 합성기둥의 장점을 유지하면서 콘크리트 충전 시 거푸집 공사의 절감과 충전상태의 육안 확인이 가능한 철골 콘크리트 합성기둥(이하 SC 합성기둥)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. SC 합성기둥은 콘크리트가 철골의 웨브를 둘러싸고 있어 화재 발생시 높은 열이 웨브까지 전달되는 시간을 지연시켜 뛰어난 내화성능을 가질 것으로 예상할 수 있다. 본 연구에서는 SC 합성기둥에 대해 열전달 해석을 수행하였고, 이를 바탕으로 P-M 상관 곡선을 이용하여 내화성능을 평가를 하였고, 이때의 해석변수는 콘크리트 면적비와 내화피복두께로 하였다. 또한 열전달 해석 방법을 검증하기 위해서 실제 수행된 실험 결과와 비교하여 이의 적절성을 검증하였다.

• 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.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권6호
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• pp.545-551
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• 2016

막구조 건축물의 시공 증가에도 불구하고 국내에는 내화 및 방화기준이 마련되어있지 않고 일반 건축물의 내화기준을 적용하고 있어 막구조 건축물과 막재료의 특성을 반영하지 못하고 있다. 또한 막구조 건축물의 내화 및 방염성능을 확보하기 위해서는 막재료가 규정된 난연성능을 만족해야 한다. 따라서 본 연구에서는 건축용 막재의 고온에서의 안전성을 확보하기 위해 현무암섬유를 직포로 적용하였다. 그리고 막재의 강도특성과 방염 및 난연특성을 기존의 건축용 막재와 비교, 평가함으로써 막재료의 평가기준에 대한 참고자료로 삼고자 한다. 연구결과, 현무암섬유와 유리섬유 기반의 건축용 막재는 낮은 열방출율과 총방출열량을 나타내 화재안전성이 높은 것으로 확인되었다.