Thermal Response of Concrete in Steel-Concrete Composite Structure

복합구조 적용에 따른 콘크리트 열 응답

This paper presents the thermal problems of steel-concrete composite structure and the basic references in placing concrete into the structure. Based on the analytical investigation, application of the composite structure has the effect of highly decreasing the temperature difference between the center section and the surface section of the structure, though its application has little influence on the decrement of the maximum temperature under the same using material and placing temperature. Meanwhile, its application causes the section decrement of a concrete structure, and in the section which the decrement ratio is relatively large, the restraint action by a old concrete structure takes place highly tensile stresses over a tensile strength. And, the stress is concentrated on sharp edges of the steel-concrete boundary. Both restraint action and stress concentration considerably decrease the reduction effect of the temperature difference. Therefore, the prediction of thermal response and the reasonable steps are required through the simulation considering the factors and the sections related to those problems.

본 연구에서는 해석적 검토를 수행하여 합성구조물의 열적응답을 예측하고 발생가능한 문제점을 고찰함으로써 합성형구조 실 시공시 효율적인 자료를 제공토록 하였다. 복합구조의 적용에 의한 콘크리트 단면의 감소는 동일한 구성재료와 타설온도를 적용할 경우 최대온도의 발현량을 감소시키는 효과는 거의 없지만, 중앙부와 표면부의 온도차는 크게 감소시킬 수 있는 것으로 판단된다. 한편, 복합구조의 적용은 콘크리트 구조물의 단면감소를 유발하고, 감소율이 상대적으로 큰 단면에서 기설 콘크리트 구조물에 의한 구속작용으로 인장강도를 초과하는 인장응력이 발생된다. 이러한 응력은 Steel Box와 콘크리트 접촉면의 모서리부에 집중되는 것으로 판단된다. 이와같은 구속작용과 응력집중 현상은 복합구조 적용에 따른 온도차 감소효과를 상쇄시키는 것으로 판단된다. 따라서, 복합구조 적용시 이러한 문제점과 관련된 인자들과 단면 등을 고려한 해석적 검토를 통하여 온도응답 및 적절한 대책이 요구된다.