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일반 구조용 강재 적용 H형강 보부재의 해석에 의한 고온내력 평가 연구
Evaluation of Structural Stability at High Temperature for H-section Beams Made of Ordinary Strength Steels by Analytic Method 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.28 no.2, 2014년, pp.76 - 81  

권인규 (강원대학교 소방방재학부)

초록
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화재와 같은 고온 시 구조부재의 붕괴를 방지함으로써 재실자와 소방관계자 그리고 재산을 보호할 수 있는 방법은 구조부재의 내화성능을 확보하는 것이며, 이는 시방적 내화설계방법인 내화시험을 통하여 확보되어 왔다. 그러나 내화시험에 수반되는 시험체 제작과 운반 그리고 막대한 시험 비용의 반복적 사용 등은 새로운 공법과 재료 개발의 문제점으로 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 일반 등급(SS 400) 강재의 고온 시 항복강도, 탄성계수와 열전달열응력 해석을 적용하여 H형강 보부재의 표면온도 상승 및 고온 시 내력 변화를 평가하였다. 또한 H형강 보부재의 길이 변화에 따른 고온 시의 보부재의 내력평가를 수행하여 각각의 길이변화에 따른 내력 변화의 차이를 평가하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Structural stability of structural beams at high temperature had been evaluated though a horizontal furnace and a standard fire curve. If a structural method and a material are satisfied with the fire test, those are seemed to be guaranteed the safety of residences, fire services men, and properties...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 H형강 보부재를 대상으로 적용 강재의 고온 시 기계적 특성과 열적 특성을 토대로 열전달 이론과 열응력 해석을 이용하여 화재와 같은 고온에서의 구조적 거동을 평가함으로써 향후 해석적 방법을 통한 강재 보부재의 내화성능 평가의 기초자료 제공을 목적으로 한다.
  • 따라서 강재 보부재에 대한 내화성능의 평가가 요구되고 있으나, 현재 우리 나라에서는 수평 가열로에 의한 반복적인 내화시험 으로 이루어지고 있어 비용적, 기술적 문제점이 대두되고 있고, 표준 크기 시험체로부터 도출된 내화피복두께를 모든 크기의 시험체에 적용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 보완하기 위한 대안 제시의 기본자료 도출을 목적으로 일반 구조용 강재(SS 400)의 고온 시 특성과 해석적 방법을 통하여 H형강 보부재의 고온 시 구조내력을 평가하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.

가설 설정

  • 단순보인 H형강 보부재가 지지할 수 있는 최대 내력도출을 위하여 4점 재하 형식을 가정하였다. 이는 강재 보부재의 내화성능평가의 한 방법인 재하가열시험이 이러한 형식으로 진행되기 때문이다.
  • 보부재의 표면온도 변화와 최대하중 산정 과정에서 강재의 단면적 변화는 없는 것으로 가정하였고, 또한 횡좌굴 등과 같은 국부 좌굴은 발생되지 않는 것으로 가정하였다.
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참고문헌 (16)

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  15. I. K. Kwon, "Development of Analytic Program for Calculation of Fire Resistant Performance on Steel Structures", Journal of the Regional Association of Architectural Institute of Korea, Vol. 11, No. 3, pp. 201-208 (2009). 

  16. Research Institute of Science & Technology, "Technical Development of Fire Engineering Design for Steel Structure (I)" (2002). 

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