• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.112-120
• /
• 2019

본 연구에서는 위험물안전관리법상 제4류 위험물에 해당하는 벤젠을 대상 물질로 선정하여 항만시설의 하역 과정에서 화재 및 누출사고가 발생하는 경우 가상의 시나리오를 통해 "독성(Toxic)"과 "액면화재(Pool fire)"에 대한 피해 규모를 정량적으로 평가하고자 하였다. 평가방법은 국내 화학물질안전원에서 범용프로그램으로 지원하는 KORA 프로그램을 활용하였으며, 벤젠의 화재 및 누출사고에 대한 피해영향 범위를 예측한 결과 독성으로 인한 피해 범위의 경우 누출공의 크기가 감소함에 따라 "최악의 사고시나리오" 대비 사고 피해영향 범위가 최대 5.11%까지 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 누출시간에 대한 피해영향 범위의 경우 누출시간 5 min 대비 10 min에서 145.12% 증가하였으며 20 min에서는 212.29%로 증가하였다. 또한, 액면화재로 인한 피해의 경우 "최악의 사고시나리오"에서 복사열에 의한 피해영향 범위는 취급시설을 중심으로 반경 228.8 m로 나타났으며, "대안의 사고시나리오"의 경우 복사열에 의한 피해영향 범위는 누출공의 크기가 배관 단면적이 감소함에 따라 "최악의 사고시나리오" 대비 사고 피해영향 범위가 최대 8.26%까지 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

• 국제초고층학회논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.323-334
• /
• 2021

Concrete structures may rarely collapse in fire incidents but fire induced damage to structural members is inevitable as a result of material degradation and thermal expansion. This requires certain repairing measures to be applied to restore the performance of post-fire members. A brief review on investigation of post-fire damage of concrete material and concrete structural members is presented in this paper, followed by a review of post-fire repair research regarding various types of repairing techniques (FRP, steel plate, and concrete section enlargement) and different type of structural members including columns, beams, and slabs. Particularly, the fire scenarios adopted in these studies leading to damage are categorized as three levels according to the duration of gas-phase temperature above 600℃ (t₆₀₀). The repair effectiveness in terms of recovered performance of concrete structural members compared to the initial undamaged performance has been summarized and compared regarding the repairing techniques and fire intensity levels. The complied results have shown that recovering the ultimate strength is achievable but the stiffness recovery is difficult. Moreover, the current fire loading scenarios adopted in the post-fire repair research are mostly idealized as constant heating rates or standard fire curves, which may have produced unrealistic fire damage patterns and the associated repairing techniques may be not practical. For future studies, the realistic fire impact and the system-level structural damage investigation are necessary.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제13권2호
• /
• pp.194-200
• /
• 2010

최근 지하철 시공 확대와 국토의 지형적인 특수성, 시공기술의 발달 등으로 인하여 장대터널이 증가하고 있는 실정이다. 터널 및 지하구조물에서 발생되는 화재는 지하공간이라는 폐쇄된 공간특성으로 인해 지상화재에 비해 많은 인명과 경제적 피해를 발생시킨다. 국내의 경우 터널 및 지하구조물에 대한 내화 연구가 진행 중이나 고온 시 콘크리트의 폭열 발생으로 인한 내하력 저하 및 안전성 평가에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시간가열 온도곡선(RABT 및 RWS)에 따른 콘크리트 내화 특성을 평가하고 실제 발생한 화재사례와 비교 검토하여 적용성을 제시하였다. 또한 유한요소 기반의 수치모델을 적용한 열-역학 연동해석을 실시하여 화재로 인한 지하구조물의 단면 손실 및 손상정도를 예측 평가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.1-8
• /
• 2012

본 연구에서는 실물모형 화재시험 후 쉴드터널 라이닝의 손상평가를 수행하였다. 먼저 고온에 노출된 쉴드터널 라이닝의 코어 채취를 통해 잔존압축강도를 측정하고, X선 회절분석 및 열중량 분석으로 수열온도를 예측하였다. 코어 채취에 의해 측정된 잔존 압축강도를 통해 고온에 의한 부재의 강도저하를 평가할 수 있었다. 또한 정확한 수열온도 예측이 이루어진다면 기존의 연구결과를 통해 부재의 잔존압축강도를 추정할 수 있다. X선 회절분석 및 열중량 분석은 약 $450^{\circ}C$의 온도를 기준으로 수열온도 예측이 가능하지만 정량적인 수열온도의 판단에는 한계가 있었다. $400{\sim}600^{\circ}C$의 수열온도범위에서는 기기분석에 의한 평가와 더불어 해석적 기법이 병행된다면 보다 정확한 수열온도 예측이 가능할 것이다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.297-308
• /
• 2024

본 연구에서는 화재로 손상된 콘크리트의 손상 깊이 판정방법을 제안하고자 하였다. 고온에 노출된 콘크리트의 경우 내부 조직이 팽창하여 건전한 부위보다 손상부위의 공극이 다량 발생하고 미세균열이 발생됨에 따라 흡수율이 더 높아져 수중 침치후 건조를 하는과정에서 건전부위보다 손상부위의 늦은 건조속도와 이에 따른 명도차이에 의한 색상차이를 이용하여 손상 깊이를 측정하는 것이다. 수중 침지방법의 경우 배합별로 각각 38.7 및 37.5mm로 나타났는데, 기존 페놀프탈레인에 의한 중성화 측정 방법보다 손상깊이를 깊게 추정하는 것을 알 수 있었다. 이는 Portlandite(Ca(OH)₂)의 존재여부에 따라 발색이 되는 페놀프탈레인법에 비해 조직이완에 따른 흡수율 원리를 이용한 손상 깊이를 측정하는 방법이 더 민감도가 높아 얻어진 결과로 사료된다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제10권4호
• /
• pp.867-891
• /
• 2016

This paper addresses numerically the behavior of steel structures under Fire-after-Earthquake (FAE) loading. The study is focused on a four-storey library building and takes into account the damage that is induced in structural members due to earthquake. The basic objective is the assessment of both the fire-behavior and the fire-resistance of the structure in the case where the structure is damaged due to earthquake. The combined FAE scenarios involve two different stages: during the first stage, the structure is subjected to the ground motion record, while in the second stage the fire occurs. Different time-acceleration records are examined, each scaled to multiple levels of the Peak Ground Acceleration (PGA) in order to represent more severe earthquakes with lower probability of occurrence. In order to study in a systematic manner the behavior of the structure for the various FAE scenarios, a two-dimensional beam finite element model is developed, using the non-linear finite element analysis code MSC-MARC. The fire resistance of the structure is determined using rotational limits based on the ductility of structural members that are subjected to fire. These limits are temperature dependent and take into account the level of the structural damage at the end of the earthquake and the effect of geometric initial imperfections of structural members.

• 터널과지하공간
• /
• 제15권1호
• /
• pp.9-21
• /
• 2005

• Steel and Composite Structures
• /
• 제23권1호
• /
• pp.53-66
• /
• 2017

Structures submitted to Fire-After-Earthquake loading situations, are first experiencing inelastic deformations due to the seismic action and are then submitted to the thermal loading. This means that in the case of steel framed structures, at the starting point of the fire, plastic hinges have already been formed at the ends of the beams. The basic objective of this paper is the evaluation of the rotational capacity of steel I-section beams damaged due to prior earthquake loading, at increased temperatures. The study is conducted numerically and three-dimensional models are used in order to capture accurately the nonlinear behaviour of the steel beams. Different levels of earthquake-induced damage are examined in order to study the effect of the initial state of damage to the temperature-evolution of the rotational capacity. The study starts with the reference case where the beam is undamaged and in the sequel cyclic loading patterns are taken into account, which represent earthquakes loads of increasing magnitude. Additionally, the study extends to the evaluation of the ultimate plastic rotation of the steel beams which corresponds to the point where the rotational capacity of the beam is exhausted. The aforementioned value of rotation can be used as a criterion for the determination of the fire-resistance time of the structure in case of Fire-After-Earthquake situations.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제7권2호
• /
• pp.105-118
• /
• 2007

On September $11^{th}$ 2001, the twin towers of the World Trade Center in New York City were struck by two hijacked airplanes. Despite severe local damage induced by the impact, the towers were able to sustain 102 and 56 minutes of the subsequent multi-storey fires before collapsing. The purpose of this study is to contribute to the understanding of the in-fire performance of composite trusses by examining the behaviour of the longer-span type used in the towers. It makes no attempt to be a forensic study of the actual events. Using the finite element package Vulcan, the structural mechanics of typical long-span composite floor trusses are explained, under a variety of scenarios, as the fire temperatures rise. Different boundary conditions, degrees of protection and loading are all covered, the results being presented mainly in the form of graphs of deflection and internal force of members against time.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국암반공학회 2008년도 춘계학술발표회 논문집
• /
• pp.13-23
• /
• 2008