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방화문용 연기/열 차단막의 변위-열응력 해석에 관한 연구
A Study on the Displacements-Thermal Stress Analysis of Smoke/Heat Interception Screen in Eire Door 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.18 no.2, 2004년, pp.73 - 78  

이동명 (경민대학 소방과학과)

초록
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본 연구는 화재가 발생할 때 방화문과 바닥 면의 하부 틈새를 박아 연기와 열의 누설 또는 확산을 막을 수 있는 연기/열 차단막에 대하여 연구하였다. 본 연구에서는 제연구역의 차압과 화재발생 시 발생하는 연기의 유체부력에 의한 역학적인 힘과 열기류를 고려하여 유한요소 해석코드인 $ANSYS^{\circledR}$ 을 이용하여 해석하였다. 연구결과로부터 하중조건을 최소화할 수 있는 연기/열 차단막의 최적설계의 방향을 제시하였고, 연기/열 차단막의 형상설계에 활용함으로서 연기/열 차단 시스템의 엔지니어링 데이터를 구축하는데 도움이 되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study investigated about smoke/heat interception screen that can protect underneath of fire door and floor when occur fire, and keep out leakage or diffusion of smoke/heat. In this study, to considered differential pressure form smoke control area and mechanical force by fluid buoyancy of smoke...

주제어

#Smoke   #Heat   #Displacement   #Thermal stress   #Interception screen   #Finite element analysis  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 방화문과 바닥면의 틈새를 막고 연기와 열의 누설확산을 막을 수 있는 연기/열 차단 시스템을 개발하는 것이 최종목표이다. 차단시스템을 개발하기에 앞서 연기/열 차단 시스템의 가장 중요한 부품 중의 하나인 차단막을 제연구역으로부터 발생되는 차압과 차압으로 발생하는 공기의 유체부력에 의한 역학적인 힘과 연기 속의 열기류에 의한 열변형 등을 유한요소 범용 해석코드인 ANSYS®을 이용하여 해석하였고, 이들 결과로부터 역학적인 힘과 열변형을 최소화하는 최적화된 차단막 설계의 방향을 제시하였으며, 차단막의 형상설계에 활용하였다.
  • 본 연구에서는 연기/열 차단막을 개발하기 위해 차 단막과 실링부의 두께변화에 따른 변위-열응력 해석을 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

가설 설정

  • 연기에 포함된 열기류가 실링부를 통하여 정상 상태로 차단막에 열전달이 이루어진다고 가정하면, 전도와 대류의 열유속 q은 동일한 값을 가지게 된다. 차단막에 가해지는 열유속은 식 (6)과 같이 나타낼 수 있고, 식 (6)에서 dT는 각 절점에서의 변화온도, dx는 변화거리, k는 열전도 계수, h는 대류열전달 계수, Tw는 열기류의 온도, #는 대기온도가 된다.
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참고문헌 (7)

  1. 이동명, 원희섭, 김엽래, '방화문용 연기 차단막의 응력 해석에 관한 연구', 학술발표대회 논문집, 한국방재학회, pp. 439-444(2004) 

  2. S. S. Rao, The Finite Element Method in Engineering, San Diego University, pp.303-332(1982) 

  3. I. H. Shames and C. L. Dym, Energy and Finite Element Methodin Strutural Mechanics, Hemisphere Publishing Co., pp.457-614(1993) 

  4. ANSYS, Inc. Co., ANSYS(R) Release 5.7 and Manual, All(2000) 

  5. NFPA 92A, 'Recommended Practice for Smokecontrol System', All(1993) 

  6. 행자부 고시 제 2001-21호, '특수 장소에 부설된 특별피난계단 및 비상용승강기의 승강장의 제연설비설치에 관한 기술기준', All(2001) 

  7. 기계설계 도표편람 편집회, 기계설계 도표편람, 대광서림, pp.3a-1~3a-103(1979) 

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