• 국제초고층학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.311-321
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• 2021

Perception of the public to structural fires is very important because there are only a number of tall timber buildings constructed in the world. People are hesitating to accept tall timber buildings, so it is essential to ensure the first generation of tall timber buildings to a very high standard, especially fire safety. Right now, there are no specific design standards or regulations for fire design of tall timber buildings in Europe. Even though heavy timber members have better fire resistance than steel components, many conditions still need to be verified before considering the use of timber materials, e.g. fire spread, post-fire collapse, etc. This research numerically explores the structural behaviours of a tall Glulam building when one of its internal Glulam (Glued laminated timber) columns fails after sustaining a full 120-min standard fire and is removed from the established finite element building model created in SAP2000. The numerical results demonstrate that the failure and removal of the selected internal Glulam column may lead to the local failure of the adjacent CLT (Cross laminated timber) floor slabs, but will not lead to large disproportionate damage and collapse of the whole building. Here, the building is assumed to be located in Glasgow, Scotland, UK.

• Steel and Composite Structures
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• 제33권1호
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• pp.143-162
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• 2019

A number of desirable characteristics concerning excellent durability, aesthetics, recyclability, high ductility and fire resistance have made stainless steel a preferred option in engineering practice. However, the relatively high initial cost has greatly restricted the application of stainless steel as a major structural material in general construction. This drawback can be partially overcome by introducing composite stainless steel-concrete structures, which provides a cost-efficient and sustainable solution for future stainless steel construction. This paper presents a preliminary numerical study on stainless steel-concrete composite beam-to-column joints with bolted flush endplates. In order to ensure a consistent corrosion resistance within the whole structural system, all structural steel components were designed with austenitic stainless steel, including beams, columns, endplates, bolts, reinforcing bars and shear connectors. A finite element model was developed using ABAQUS software for composite beam-to-column joints under monotonic and symmetric hogging moments, while validation was performed based on independent test results. A parametric study was subsequently conducted to investigate the effects of several critical factors on the behaviour of composite stainless steel joints. Finally, comparisons were made between the numerical results and the predictions by current design codes regarding the plastic moment capacity and the rotational stiffness of the joints. It was concluded that the present codes of practice generally overestimate the rotational stiffness and underestimate the plastic moment resistance of stainless steel-concrete composite joints.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
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• pp.469-472
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• 2005

With all ensuring the fire resistance structure as a method of setting the required cover thickness to fire, the RC is significantly affected from the standpoint of its structural stability that the compressive strength and elastic modulus is reduced by fire. Normally, the degradation of concrete member exposed to fire is largely dependent on the fire scale and fire condition. There is therefore a need to precisely predict the deterioration and fire damage of the exposed member. Thus, this work estimated the temperature distribution inside a member taking into consideration of the thermal properties by means of finite element method(FEM). The estimation results in a little higher prediction value than the experimental value in surface layer and is almost coincident with the experiment as the heating depth increase. From this work it can be known that the simulation application of FEM using the thermal properties of concrete member in high temperature gives rise to the confident prediction in the prediction of temperature distribution.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.7-8
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• 2010

비대칭 H형강이 콘크리트에 매립되어 화재에 노출되는 일반 합성 보에 비하여 내화성능이 높은 슬림플로어 공법에 대한 화재거동특성을 분석하고, 이를 기반으로 내화성능을 향상시킬 수 있는 최적 단면형상조건을 도출하고자 연구를 수행하였다. 단면형상은 휨 성능을 증진시킬 수 있는 웹 보강과 화재에 직접 노출되는 하부플렌지의 보강 방안에 대하여 화재실험을 진행하였으며, 무 보강조건과 형상변화시에 발생하는 합성플로어의 처짐을 비교 분석하여 최적 단면형상설계 조건을 도출하고자 하였다. 실험결과 웹보강방안에 비해 하부플렌지 보강시 내화성능 향상효율이 더 높은 것으로 나타났으며, 이는 화재에 직접적으로 노출되는 하부플렌지 부분에 보강을 하는 것이 급격한 온도상승으로 인한 강도저하로 인해 발생하는 변형을 보다 효율적으로 제어하기 때문으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.33-41
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• 2016

콘크리트는 내화재료로서 우수한 성능을 발휘하지만 화재가 지속됨에 따른 재료특성 변화 또는 성능저하의 위험을 갖는다. 이 연구는 실물모형 철근 콘크리트 (RC) 보를 활용하여 비재하 화재 실험을 수행하여 화재노출 전후의 콘크리트 및 보강철근의 재료특성을 실험적으로 분석한 연구이다. 화재실험에 사용된 보는 길이 4 m의 RC 보로서 KS F 2257 화재실험 규격에 따라 시험 체를 제작 및 화재실험을 수행하였다. 화원의 가력은 ISO 834의 표준화재 곡선을 사용하였으며 보 가열부에서의 온도를 계측하고자 하면 및 측면에 열전대를 설치하였다. 실험결과, 화재에 노출된 화재 코어 공시체의 경우 약 11 MPa로 약 66%의 강도저하가 발생하였다. 화재에 직접 노출된 철근의 경우 노출되지 않은 철근에 비해 약 17%에 해당하는 75 MPa의 항복강도 저하를 나타낸 것으로 분석되었다. 철근의 경우 콘크리트라는 내화피복에 의하여 보호되어 약 4시간의 화재 실험에서도 온도는 한계온도의 최댓값인 $649^{\circ}C$를 크게 상회하지 않는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.14-18
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• 2018

건축 재료로 사용되는 목재의 내화성능에 관한 기존 연구들은 목재에 난연 또는 방염 처리하였을 경우 연소특성을 확인하는 것에 집중되어 졌다. 본 논문에서는 화염에 노출된 목재의 열분해와 밀접한 관련이 있는 내부 온도 변화를 확인하기 위하여 건축용 구조재로 널리 사용되는 미송(Douglas-fir)에 방염액 및 방염도료를 처리 후 표준 가열 온도 곡선에 따라 수평가열로에서 가열실험을 실시하였다. 실험결과 방염액을 처리하였을 때 목재내부의 열확산이 현저히 감소하는 것을 확인할 수 있었으며 방염도료를 처리한 시료의 경우 고온에 노출 되었을 때 도막이 박리되어 방염효과를 기대할 수 없었다. 따라서 두꺼운 목재에 방염효과를 높이기 위해서는 목재표면에 도막을 형성시키는 방염도료보다는 목재내부로 침투하는 방염액을 사용하는 것이 방화효과가 클 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.17-23
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• 2016

막구조물은 코팅된 직물을 주재료로 하는 구조로 연성을 가진 막을 사용하여 외부하중에 대해 안정된 형태를 유지하는 구조물을 말한다. 막에 의한 구조시스템은 대공간 시공이 가능하고 가벼우며 빛을 투과할 수 있는 등 자원 및 관리비용 절감 면에서 많은 이점을 가지고 있어 다양한 용도의 구조물에 적용되며 그 사용용도가 점차 확대되고 있는 실정이다. 하지만 막구조 건축물 및 막재가 다양해짐에도 불구하고 화재안전을 고려한 막재의 성능에 대한 기준은 미비한 실정이며 다양한 용도에 적합한 난연성능이 우수한 막재의 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 시판되는 건축용 막재인 PTFE, PVDF와 PVF, ETFE 필름 막재의 방염 및 난연성능 시험 등을 통해 건축용 막재의 난연특성을 확인하였다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.31-39
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• 2022

The seamless integration of the architecture and structure of a tall building plays a key role in establishing a recognizable and iconic design. The structural system developed for Shenzhen Rural Commercial Bank Headquarters (SRCBH) utilizes enhanced structural innovations unique to the tower's geometry to improve structural and sustainability performance. SRCBH utilizes a steel diagrid system pulled outside of the enclosure line with diaphragm forces resolved primarily by corner diagonal beams. During the design process the structural systems underwent performance based design and optimization for wind and seismic loading. Resiliency was prioritized for structural design as well as fire resistance. More closely integrating the structure of a building with its architecture and sustainability goals can lead to unique and innovative towers with a timeless expression.

• 한국안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.65-68
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• 2011

High strength concrete(HSC) has been mainly used in large SOC structures. HSC have superior property as well as improvement in durability compared with normal strength concrete. In spite of durability of HSC, explosive spalling in concrete front surface near the source of fire occurs serious problem in structural safety. It is reported that spalling is caused by the vapor pressure under fire and polypropylene(PP) fiber has an important role in protecting from spalling. The spalling properties of ultra high strength concrete specimens with various contents of PP fiber were investigated in this study. In results, the content of PP fiber for spalling protection increases over 0.2 vol.% as the concrete strength increases to 120 MPa.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권5호
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• pp.537-546
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• 2023

국내 건축물의 방화구획에 사용되는 철강재 벽체는 품질시험 등을 거쳐 내화구조로 인정받은 경우에만 사용할 수 있다. 품질시험은 내화 및 부가 시험으로 이루어지는데 철강재 벽체의 부가 시험 항목은 가스유해성과 휨강도이다. 가스 유해성의 경우 준불연 심재 사용으로 인하여 실질적으로 생략되므로 내화구조 인정 과정의 부가시험은 휨강도만 실시하는 셈이다. 휨강도의 경우 벽체를 구성하는 단위 판의 강도를 측정하는데, 특정 강도 이상으로 명시되어 인정되기에 강도가 높으면 내화시험 시 시험체 변형에 저항하여 차염성과 차열성을 확보하는데 유리할 것으로 예상해 볼 수 있다. 이에 현재 인정이 유효한 1시간용 건축용 철강재 벽체구조의 인정 당시 시험 데이터를 분석하여 내화성능과 휨강도가 유의한 관계가 있는지 살펴본 결과, 양자 간에 통계적으로 유의한 관계는 없는 것으로 나타났다.