철골보의 내화시간 평가를 위한 구조 및 열적 변수해석

박한나; 안재권; 이철호

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박한나 안재권 이철호

저널정보: 한국강구조학회 한국강구조학회 논문집 한국강구조학회 논문집 제21권 제6호

발행연도: 2009.12

수록면: 609 - 618 (10page)

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본 연구에서는 다양한 설계조건 하에서 철골보의 내화시간을 평가할 수 있는 산정식을 열-구조 연성해석(fully coupled thermo-mechanical analysis)을 토대로 제안하였다. 본 연구에서 제안하는 산정식은 철골보의 화재거동에 미치는 주요 인자를 구조변수 및 열변수로 명시적으로 반영하므로 각 설계변수의 내화성능에 대한 영향을 설계자가 쉽게 정량적으로 파악할 수 있는 강점이 있다. 광범위한 변수해석을 수행하기에 앞서 실물대 화재실험 결과를 활용하여 본 연구의 열-구조 연성해석모델의 타당성을 검증한 후, 철골보에 붕괴처짐(run-away deflection)이 발생할 때까지 화재거동에 대한 각 변수들의 영향력을 검토하였다. 이러한 수치해석결과를 다양한 설계조건에서 철골보의 내화시간 예측에 활용할 수 있도록 다중선형회귀분석을 통해 통계학적으로 신뢰도가 높은 평가식을 제안하였다. 현행 사양설계기준에서의 활용법을 사례를 들어 예시하였고, 제시된 식으로부터 얻어지는 경제성과 장점을 입증하였다.

#철골보 #Fire design #Fire resistance #화재실험 #내화설계 #완전 열-구조 연성해석 #Steel beam #Fire test #Fully coupled thermo-mechanical analysis #내화성능

참고문헌 (10)

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1. [보고서] - ADINA R&D, Inc. / 2008 / ADINA theory and modeling guide

2. [학술지(정기간행물)] - Chung, K. / 2008 / Material effect for predicting the fire resistance of concrete-filled square steel tube column under constant axial load / Journal of Constructional Steel Research 64 : 1505 ~ 1515

3. [기타자료] - European Committee for Standardization / 2001 / Eurocode3 Design of Steel Structures, Part 1.2: Structural Fire Design., British Standards Institution, UK

4. [단행본] - Incropera, F. P / 2002 / Fundamentals of Heat And Mass Transfer, 5th Edition / John Wiley & Sons, Inc.

5. [학술지(정기간행물)] - Kodur, V. K. R. / 1998 / Design equations for evaluating fire resistance of SFRC-filled HSS columns / Journal of Structural Engineering 124 : 671 ~ 677

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