재하가열조건을 고려한 온도특성이 합성보에 미치는 영향 (The Effect of Temperature Characteristics Toward Composite Beams with Fire Conditions Subjected Vertical Loading)

서지정보

· 발행기관 : 한국강구조학회
· 수록지 정보 : 한국강구조학회 논문집 / 32권 / 3호 / 189 ~ 200페이지
· 저자명 : Kim Jin Ho, 강철규, 최병정

초록

본 연구에서는 대류 및 복사 조건을 반영한 합성보의 화재조건을 고려하기 위하여 내화실험과 유한요소해석을 수행하였다.
내화실험은 재하가열조건으로 실시하였으며, 내화피복두께 0 mm, 10 mm, 20mm로 나누어 3개의 실험체로 계획하였다. 유한요소해석은 ANSYS 해석프로그램을 이용하였고, Eurocode 1의 대류 및 복사조건을 분류하여 합성보에 적합한 화재조건을 검토하였다. 내화실험 결과, 내화피복두께에 따른 내화성능은 UCB_0의 경우 20분, PCB_1의 경우 50분, PCB_2의 경우 100분으로 나타났다. 화재조건에 따른 해석결과, 화재에 노출되지 않은 면의 대류계수는 강재단면의 온도변화에 영향을 미치지 않았고, 방사율 적용에 따라 강재단면의 온도변화가 나타나는 것으로 확인하였다. 실험과 해석을 비교한 결과, Eurocode 1의 대류 및 복사조건을 이용하여 합성보 강재단면의 온도를 예측할 수 있음을 확인하였다.

영어초록

In this study, fire resistance tests and finite element analyses were conducted to consider the fire conditions reflecting convection and radiation conditions of the furnace. The fire resistance tests were conducted under load conditions during the fire, and the three composite beam specimens were classified according to fire protection thickness 0 mm, 10 mm, 20 mm. The finite element analyses were performed using the ANSYS program and, convection and radiation conditions of Eurocode 1 were classified to examine the fire conditions suitable for composite beams in thermal analysis. As a result of the fire resistance tests, the fire resistance according to the fire protection thickness were 20 minutes for UCB_0, 50 minutes for PCB_1, and 100 minutes for PCB_2. As a result of analysis according to the fire conditions, the convection coefficient of the unexposed side to the fire has no significant influence on the temperature change of the steel cross section, and it was confirmed that the temperature change of the steel section appeared according to the application of the emissivity. As a result of comparing the test and analyses, it was confirmed that the expected temperatures of steel sections can be well estimated by the using of both convection and radiation conditions of Eurocode 1.

참고자료

· 없음