• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권2호
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• pp.223-236
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• 2013

In the present study the behavior of fire and the residual strength of fire-ignited RC slabs are investigated by experimental tests and numerical simulations. The fire tests of RC slabs were carried out in a furnace using the ISO 834 standard fire. The load capacity of the cooled RC slabs that were not loaded during the fire tests was evaluated by additional 3 point bending tests. The influence of the proportion of PP (polypropylene) fibers in the RC slabs on the structural behavior of the RC slabs after the fire loading was investigated. The results of the fire tests showed that the maximum temperature of concrete with PP fiber was lower than that of concrete without PP fiber. As the concrete was heated, the ultimate compressive strength decreased and the ultimate strain increased. The load-deflection relations of RC slabs after fire loading were compared by using existing stress-strain-temperature models. The comparison between the numerical analysis and the experimental tests showed that some numerical analyses were reliable and therefore, can be applied to evaluate the ultimate load of RC slabs after fire loading. The ultimate load capacity after cooling down the RC slabs without PP fiber showed a considerable reduction from that of the RC slabs with PP fiber.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2013년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.184-185
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• 2013

Concrete filled steel Tube(CFT) columns have great strength but also fire resistance performance due to the heat storage effect of concrete. In this research, we focus on the fire performance of CFT using 100 MPa concrete without fire protection. We use steel fiber and nylon fiber for fire resistance. We perform the fire test of CFT specimen with loading 200, 300 and 400 ton. To investigate the effect of loading to fire resistance, we compare the fire resistance time according to the loading.

• 한국안전학회지
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• 제25권4호
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• pp.48-60
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• 2010

The fire resistance performance of 2 RC slabs after exposure to the ISO-834 fire standard without loading has been experimentally investigated. A Comparison is made of the fire resistance performance between RC slabs without PP(polypropylene) fibers and RC slabs with PP fibers. From the fire test results, the presence of PP fibers in RC slabs can reduce spalling and enhance their fire resistance. Until now, the determination of fire resistance of reinforced concrete(RC) slabs has essentially been based on tabulated data. According to ACI 216 code and EUROCODE 2, the design of concrete structures is essentially based on tabulated data for appropriate concrete cover and various fire durations. From the comparison between fire test results and codes, current fire design provisions of codes such as the ACI 216 and the EUROCODE 2 are unconservative for estimating mechanical properties of RC slabs at elevated temperatures.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.473-480
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• 2009

폴리프로필렌섬유와 강섬유를 혼입한 고강도콘크리트 기둥의 재하하중비에 따른 내화성능을 검증하기 위하 여 3기의 동일한 기둥시험체를 제작하여 각 시험체에 40%, 50%, 그리고 61%의 설계하중에 해당하는 고정압축하중을 재하한 후 ISO-834 표준내화곡선에 따라 180분간 내화시험을 실시하였다. 폭렬은 발생하지 않았으며, 표면부의 색은 분 홍색을 띤 회색으로 변했다. 시험체의 최대 연직방향 처짐은 1.5~2.2 mm로, 내화시험 중 화재로 인한 시험체의 강도손 실이 발생하지 않았으며, 설계하중의 61%이내에서 시험체의 내화성능은 영향을 받지 않았다. 깊이별 내부 콘크리트의 온도분포, 콘크리트 내부 수분 증발로 인한 온도상승이 변한 점 등 전반적으로 비재하 내화시험 결과와 매우 유사하였다. 180분 내화시험 후의 최종온도는 모서리철근이 491.4oC, 중앙철근이 329.0oC이며, 철근의 총 평균온도는 409.8oC이다. 전 반적인 온도분포의 경향은 비재하 내화시험과 매우 유사하였다. 모서리철근의 열에너지 유입량이 많기 때문에 중앙철 근과의 온도차(153.7oC)가 나타났으며, 가열 후 30~50분 사이에 온도상승추세가 변하였다. 이는 강섬유와 폴리프로필렌 섬유를 혼입한 콘크리트의 온도구배가 낮고, 철근으로의 수분이동과 내부 수분의 막힘현상, 그리고 수분의 기화열 때문이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.465-471
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• 2009

화재시 고강도콘크리트의 폭렬현상을 막고 내부철근 온도의 상승을 억제하기 위하여 폴리프로필렌섬유와 강 섬유를 동시에 사용하는 섬유혼입공법을 제안하였다. 섬유혼입공법을 40~100 MPa 고강도콘크리트 배합에 적용하여 가 열재하방법으로 열적특성을 평가한 후 내화성능을 평가하기 위하여 구조부재에 내화시험을 실시하였다. 2기의 기둥시 험체를 제작하여 ISO 834 표준내화곡선에 따라 180분 비재하 내화시험을 실시하였다. 폭렬은 발생하지 않았으며, 표면 부의 색은 분홍색을 띤 회색으로 변했다. 깊이 60 mm부터 내부 콘크리트의 온도가 급감하였으며, 60분 가열 후 온도구 배는 보통콘크리트보다 5배 적은 2.2oC/mm로 측정되었다. 180분 내화시험 후의 최종온도는 모서리철근이 488.0oC, 중앙 철근이 350.9oC이며, 철근의 총 평균온도는 419.5oC이다. 모서리철근과 중앙철근의 평균온도차는 137.1oC였다. 가열 후 100~150oC부근에서 콘크리트와 철근의 온도상승추세가 변하는데 이는 강섬유와 폴리프로필렌섬유를 혼입한 콘크리트의 온도구배가 낮고, 철근으로의 수분이동과 내부 수분의 막힘현상, 그리고 수분의 기화열 때문이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.71-79
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• 2017

적재밀도가 높으며 수직적인 적재형태를 가지는 랙크식 창고는 화재발생 시 그 피해가 매우 심각하다. 이에 미국, 일본에서는 자국의 랙크식 창고 실정에 맞는 In-Rack 스프링클러 및 수평차단막 등을 적용하여 화재확산을 최소화하는데 노력하고 있으나 국내의 경우, 그와 관련한 연구 및 제도가 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 발화위치 및 수평차단막 설치간격에 따른 화재특성 확인을 위해 국내 랙크식 창고 실정을 반영한 표준랙크를 대상으로 축소모델 화재시험을 수행하였다. 그 결과, 수평차단막의 설치간격을 밀접하게 또는 빈번하게 할수록 약 30%씩의 수직 화재확산 억제성능이 발휘되는 것을 확인하였다. 아울러 수평차단막을 경계로 상하부의 온도를 측정한 결과, 차단막이 설치된 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 온도분포가 약 2~4배 이상 높은 것으로 나타나 수평차단막의 설치가 In-Rack 스프링클러의 조기 작동에 도움을 줄 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.99-106
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• 2018

본 연구는 하중 조건에 따른 화해를 입은 중공슬래브의 잔류성능에 대한 실험적 연구이다. 이를 평가하기 위하여, 하중조건을 변수로 하는 2개의 중공슬래브 실험체를 제작하여 ISO 834 표준화재 곡선에 따라 120분간 가열하였으며, 이를 상온으로 냉각하여 잔류 휨 성능을 평가하였다. 실험결과 하중조건에 따라 중공슬래브의 온도분포가 상이한 것으로 나타났으며, 재하 실험체가 비재하 실험체에 비해 전단면에 걸쳐 온도가 빠르게 상승하는 경향을 보임을 확인하였다. 고온으로 가열 후 냉각한 중공슬래브의 잔류 휨 강도의 경우 화해를 입지 않은 중공슬래브에 비해 34%~40% 감소하는 것으로 나타났으며, 휨 강성의 경우 15%~23% 감소하는 것으로 나타났다. 하중을 재하 한 중공슬래브의 경우 재하하지 않고 가열한 중공슬래브에 비해 약 10%의 강도 저감이 발생하였으며, 휨 강성의 경우 15% 감소한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 하중 재하에 따른 휨 균열에 의해 슬래브의 하부 주인장 철근의 온도가 비재하 실험체에 비해 높아지며, 하부철근 피복의 박리현상이 가속화되기 때문인 것으로 판단된다.

• Computers and Concrete
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• 제12권5호
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• pp.717-737
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• 2013

In this study, experiment and numerical analysis were conducted to identify the heat transfer characteristics and behavior of high-strength concrete upon a fire. The numerical analysis was employed to forecast the characteristics and properties of the high-strength concrete upon a fire, which can not be accomplished through a fire test due to the specific conditions and restrictions associated with the test. The result of the numerical analysis was compared with that of the test to verify the reliability of the analysis. In the numerical analysis of the heat transfer characteristics and behavior of 80 and 100 MPa high-strength concrete upon a fire, the commercial software of ABAQUS(V.6.8) was used. It was observed from the experiment that the contraction of the concrete with fiber-cocktail was mitigated by 25~55 % compared with that without fiber-cocktail because the fiber controlled the heat transfer of the concrete and thus improved the fire-resistance performance of the column.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2008년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.7-10
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• 2008

Heat release characteristics of live fire load are an important parameter for performance oriented fire safety design of a building. While investigations have been carried out on the fire load and its burning behavior in office, residential and commercial buildings and so on, little effort has been paid for the rational treatment of fire load in post office buildings in Japan. In this report, burning behavior of typical combustible objects in post office buildings are studied by measuring heat release rates of plastic palettes with and without postal envelopes or packages and special containers loading numbers of palettes. The test results suggest that dynamic heat release rate is highly dependent on the condition of palettes especially if they load appropriate amount of postal envelopes or not.

• 한국건축시공학회지
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• 제13권3호
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• pp.272-281
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• 2013

Concrete filled tube (CFT) columns, which consist of a steel tube filled with concrete, combine the benefits of the two materials. The steel tube provides a confining pressure to the concrete, while the local buckling of steel plate can be prevented by the concrete core. CFT columns also have a high fire resistance due to the heat storage effect of concrete under fire. For this reason, it is possible to develop CFT columns without fire protection measures. CFT columns without fire protection have many advantages, including quality control, cost reduction, better space efficiency and a shorter construction period. Due to these advantages, studies on the development of CFT columns without fire protection measures have been performed. However, CFT columns lose their bearing capacity under fire because the steel tube is exposed to the outside. As a result, the structure is collapsed, causing significant damage. In this research, we made a CFT column using high strength concrete (100 MPa) and high strength steel (800 MPa). We use steel fiber and nylon fiber with concrete to provide fire resistance. We perform the fresh concrete experiment and investigate the fire resistance of the CFT column (${\Box}400{\times}400{\times}15{\times}3000mm$) under loading. To investigate the effect of steel fiber on increasing fire resistance, we compare the fire resistance time according to the steel fiber. Through the test, it was found that the CFT specimen with steel fiber had better fire resistance performance than other cases.