화재 시 건축물의 개구부 개폐 여부에 따른 구조 성능 변화 예측을 위한 해석 연구

• 영문명: Analytical Study for Predicting Structural Performance of Buildings According to Opening Conditions Under Fire
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 류진아(Ryu, Jin A) 김희선(Kim, Hee Sun)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 17권1호, 31~38쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.02.28

국문 초록

화재 시 구조물의 성능 변화는 인명 및 재산 피해로 직결되어 화재가 구조 성능에 미치는 영향을 파악하는 것은 필수적이며, 이때 공기 유입의 통로가 되는 개구부의 개폐가 중요한 역할을 한다. 따라서 본 연구에서는 화재 시뮬레이션 수행을 통해 개구부의 개폐 조건에 따른 실내 온도 분포를 파악한 후, 유한요소해석 기법을 이용하여 시간에 따른 구조물의 부재별 잔존 구조 성능을 파악하여 화재 시간에 따른 건축물의 구조 안전성을 검토하여 비교, 분석하였다. 화재 시뮬레이션 결과, 개구부가 모두 개방된 경우 화재 발생 위치에서 최대 온도가 나타난 반면, 창문이 폐쇄된 경우 계단실 근처에서 최대 온도가 나타났다. 이러한 개구부 개폐 조건에 따른 부재의 구조 성능 저감을 고려하여 건물 전체의 구조 안전성을 검토한 결과, 창문이 개방된 경우에 설계 조건을 만족하지 못하는 면적이 증가하여 구조적으로 더 위험한 것으로 확인되었다.

영문 초록

This paper aims at predicting structural performance of buildings according to opening conditions under fire. Towards that goal, fire simulations are performed to investigate effects of opening conditions on heat propagation. In addition, residual performance of the structural members is evaluated using finite element method to see if fire damaged structural members satisfy structural design criteria. As a result, in the model with opened windows, maximum temperature is observed from the fire initiated room, while maximum temperature is moved from fire initiated room to stairways in the model with closed windows. This influences on structural behaviors of the fire damaged building such that the area where structural design criteria is not satisfied increases in the case of model with opened windows.

목차

1. 서 론

2. 화재로 인한 온도 분포 예측

3. 부재별 잔존 구조 성능 예측

4. 구조 안전성 예측

5. 결 론

키워드

개구부 개폐 구조 성능 변화 유한요소해석 화재 시뮬레이션 Opening Structural Performance Finite Element Analysis Fire Simulation