• Steel and Composite Structures
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• 제5권5호
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• pp.395-405
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• 2005

This work introduces to the international scientific community the Chinese Code on fire safety design of steel building structures. The aim of the Code is to prevent the structure of a steel building subjected to fire from collapsing, ensure safe evacuation of building occupants, and reduce the cost for repairing the damages of the structure caused by fire. The main contents of the Code is presented in this paper, including the fire duration requirements of structural components, fundamental requirements on fire safety design of steel components, temperature increasing of atmosphere and components in fire, loading effect and capacity of various components in fire, and procedure for fire-resistant design of steel components. The analytical approach is employed in the Code and the effectiveness of the Code is validated through experiments.

• 국제초고층학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.235-239
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• 2023

In this study, the fire resistance performance of the concrete-filled steel tube (CFT) columns and thin steel-plate composite (TSC) beams installed at a 20-story office building were designed using a performance-based structural fire design. Because of the lack of any specific provisions in the building code and guidelines for structural engineers about the performance-based approach, the only prescriptive approach has been selected for designing fire-resistant structures in Korea. To evaluate the fire resistance performance of the CFT columns and TSC beams, finite element analysis verified by the experimental results studied by several researchers was conducted with ABAQUS. From the fire scenario, the temperature distributions of the CFT columns and TSC beams were found via finite element analysis and the behaviors of the CFT columns and TSC beams were investigated in the structural field based on the temperature distribution.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.52-57
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• 2014

구조용 강재는 고온 시 물질 내부의 구성 물질의 결합력 약화로 인하여 내력과 변형이 추가적으로 발생됨으로써, 구조적 성능이 저하되고, 국부 및 연속적 붕괴로 이어질 수 있다. 따라서 강재로 구성된 구조부재는 화재 시 열영향부를 최소화하기 위한 수단이 강구되는 내화설계가 요구된다. 건축용 내화강재(FR 490)는 용접 구조용 강재(SM 490)와 상온시 특성은 동일하나, 고온 시의 내력유지 성능이 우수한 강종으로써 이로 구성된 보부재의 고온 시 내력 평가 자료는 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 FR 490강재로 구성된 보부재의 고온 시 거동을 고온 시 재료 특성과 이론적 방법을 통하여 해석적으로 평가하고, 이를 SM 490강재보와 비교함으로써 내화성능을 확인하고자 하였으며, 그 결과 FR 490강재보의 경우 SM 490강재보에 비해서 고온 시 내력유지 성능이 우수하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.31-39
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• 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
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• 한국건축시공학회 2019년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.217-218
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• 2019

Fire resistance ceiling system is the structure of which the ceiling installed under the slave of the structure has the fire resistance performance. Because of having the fire resistance performance, fire resistive coatings on steel beams can be reduced and large span structures can be constructed. So, it have advantages of convenience for construction, shorten for construction time and cost reducing. In foreign country, it is general that one system consisting of slave and ceiling is constructed as a fire resistance system, in these cases, gypsum boards are mostly used as ceiling materials. The purpose of this study was to explain the possibility of expanding the use of gypsum boards by securing fire resistance performance of these ceilings.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.379-388
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• 2013

본 연구에서는 신형상 U형 하이브리드 합성보의 내화성능평가를 실시하였다. 내화성능평가는 세라믹계의 뿜칠재와 내화페인트로 구분하여 내화시험을 수행하였다. 시험 변수는 피복재의 종류(뿜칠재와 페인트)와 내화시간(2시간, 3시간), 하중가력 유무(재하와 비재하), 뿜칠재 두께 등이다. 내화성능평가 합성보는 기존 철골보로 인정을 받은 제품에 비해 내화성능이 향상되는 것을 확인할 수 있다. 그러나 내화성능 향상에 대한 정량적인 평가는 합성보 형상과 관련한 다양한 변수가 조합되므로 지속적인 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제22권2호
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• pp.137-145
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• 2022

As steel is highly sensitive to temperature variations, fire exposure is more destructive in the case of steel structures in comparison to the concrete ones. The performance of an intermediate three-story steel moment frame with 4 spans was studied under the service load, thermal load and post-earthquake fire in this paper. Also, the effects of passive fire-protection materials such as ordinary cement-based and fire-retardant coatings were investigated. To model and analyze the structure; Abaqus software is utilized. In order to apply the earthquake effect, the push-over analysis method is employed. Changes in the stories deflection, endurance time and growth of nonlinear regions due to losses in the steel stiffness and strength, are among the issues considered in this study. As an interesting finding, the beams protected by ordinary cement-based coating could sustain the fire exposure at least for 30 minutes in all cases. The mentioned time is increased by employing a new fire-retardant protection, which could prevent significant loss in the structure resistance against fire, even after 60 minutes of exposure to fire.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권3호
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• pp.273-280
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• 2015

본 연구는 3시간 내화성능을 만족할 수 있는 고성능 무내화피복 CFT 기둥 개발을 위한 연구로서, 고로슬래그 미분말 치환율에 따른 성능평가를 실시한 결과 고로슬래그 미분말 치환율이 증가함에 따라 내화성능이 개선되는 것을 확인 할 수 있었으며, 내화성능을 고려한 CFT 기둥용 100MPa 충전콘크리트의 고로슬래그 미분말 적정 사용량은 40%로 나타났다. 이에 따라 고로슬래그 미분말 40% 혼입 100MPa 충전콘크리트를 적용한 CFT 실물 시험체를 대상으로 재하하중별 내화시험을 실시한 결과 재하하중이 증가함에 따라 내화성능 발현시간이 감소하는 것으로 나타났으며, 재하하중 2,000kN에서는 240분 이상의 내화성능을 나타내었고, 3,000kN에서는 184분, 4,000kN에서는 120분의 내화성능을 나타내었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.705-713
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• 2011

본 연구의 목적은 기존의 데크플레이트 슬래브에 오메가형 강판을 중공체로 사용한 데크플레이트 슬래브의 진동 및 내화성능을 평가하는 것이다. 오메가형 강판의 삽입으로 인한 데크플레이트 슬래브의 진동 성능을 평가하기 위해서 슬래브 두께를 주요 변수로 하였으며, 각각 150mm 실험체 3개와 200mm 실험체 3개를 제작하였다. 각 실험체는 슬래브 두께별로 기존의 데크플레이트 슬래브 1개와 콘크리트 토핑두께(오메가형 강판의 높이)를 변수로 하는 2개의 실험체로 구성되어 있다. 또한 내화성능을 평가하기 위해서 실물크기의 실험체 2개(동일 크기)를 제작하였다. 진동에 대한 실험결과 오메가형 강판이 삽입된 철선일체형 데크플레이트 슬래브는 고유진동수가 12.66Hz~14.09Hz로써 중공부로 인한 진동문제는 없는 것으로 나타났다. 또한 내화성능에 대한 실험 결과 각 실험체는 실험시간 2시간 동안 하중지지력, 차열성, 차염성에 대한 평가기준을 모두 만족하였다. 따라서 오메가형 강판을 삽입한 철선일체형 데크플레이트는 효과적으로 콘크리트 사용량을 저감하면서도 기존의 데크플레이트에 준하는 진동 및 내화성능을 갖춘 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제17권6호
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• pp.835-850
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• 2014

The fire resistance of composite steel and concrete structures may be determined by using the simplified methods provided in EN 1994-1-2. For the particular situations not covered by the standard, an advanced calculation model might be applied, using special purpose programs for the analysis of structures in fire. The validation of these programs has always been an important issue for software developers, but also for designers and authorities. Clause 4.4.4 from EN 1994-1-2 refers to the validation of the advanced calculation models and states that these models must be validated through relevant test results. The paper presents the calculation of fire resistance of the composite columns in a high-rise building built in Romania, and focusses on the validation of the calculation model (computer program SAFIR), for this particular case. This validation, asked by the Romanian authorities, considers the available experimental results of a fire test, performed on a similar composite steel-concrete column.