A Study on the Damage to a Concrete Bridge Pier due to Fire

화재를 입은 콘크리트 교각의 손상에 관한 연구

In this study, the damage to a concrete br~dge pier due to flre caused by the fall of an oil truck were investigated by the use of FEM and by tensile tests for reinfortements. And thtse results were analyzed and compared with the measured values. In the FEM calculations, the selected variable was the fire temperature $T_a=500-800^{\circ}C$. The fixed values were the heat transition coefficient ${\alpha}=2000W/m^2{\cdot}K$. the initial temperature of concrete $T_0=5{\circ}C$ and the fire duration t=30 minutes. As the results obtained from numerical calculations, the property darrlage zone ap,)eared to be 1.5-4.1cm and the structure damage zone appeared to be 8.7- 10.1cm from the concrete surface. And this results give values very similar to those measured, nanlelv 2-4cm and 8~10cm respectively. The results frorn tensile tests give no serious loss of the tensile strength.

본 연구에서는 유조차의 추락으로 인해 화재를 입은 콘크리트 교각의 손상 정도에 대하여 조사하였다. 화재에 의한 콘크리트의 조직 변성 및 파손 깊이는 유한요소법으로 계산하여 현장 실측치와 비교분석하였고, 철근의 손상도는 인장시험을 통하여 파악하였다. 유한요소법에 의한 계산에서는 콘크리트의 열 전달 계수 ${\alpha}=2000Ｗ/m^2{\cdot}K$ 콘크리트의 초기 온도 $T_0=5^{\circ}C$ 그리고 화재 지속 시간 t=30분으로 고정하였고, 화재 온도 $T_a=500~800^{\circ}C$로 변화시켰다. 계산 결과 콘크리트 조직 변성 깊이는 1.5~4.1cm 그리고 압축 파열 깊이는 8.7~10.1cm로서 각각 실측치인 2~4cm 및 8~10cm와 근접한 결과를 얻었다. 그리고 화재후 철근의 인장강도는 별 손실이 없는 것으로 나타났다.