• 제목/요약/키워드: 건축구조용 강재

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건축용 내화강재(FR 490) 적용 H형강 보부재의 고온내력 연구 (Study of Structural Stability for H-section Beams Made of Fire Resistant Steels (FR 490) at High Temperatures by Analytical Method)

  • 권인규
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.52-57
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    • 2014
  • 구조용 강재는 고온 시 물질 내부의 구성 물질의 결합력 약화로 인하여 내력과 변형이 추가적으로 발생됨으로써, 구조적 성능이 저하되고, 국부 및 연속적 붕괴로 이어질 수 있다. 따라서 강재로 구성된 구조부재는 화재 시 열영향부를 최소화하기 위한 수단이 강구되는 내화설계가 요구된다. 건축용 내화강재(FR 490)는 용접 구조용 강재(SM 490)와 상온시 특성은 동일하나, 고온 시의 내력유지 성능이 우수한 강종으로써 이로 구성된 보부재의 고온 시 내력 평가 자료는 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 FR 490강재로 구성된 보부재의 고온 시 거동을 고온 시 재료 특성과 이론적 방법을 통하여 해석적으로 평가하고, 이를 SM 490강재보와 비교함으로써 내화성능을 확인하고자 하였으며, 그 결과 FR 490강재보의 경우 SM 490강재보에 비해서 고온 시 내력유지 성능이 우수하였다.

SM570TMC 강재의 재료특성에 관한 연구 (A Study on the Materials Characteristics of SM570TMC Plates)

  • 임성우;김요숙;장인화
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권3호통권76호
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    • pp.365-373
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    • 2005
  • 건축물이 고층이 될 수록 고강도 강재의 사용요구가 증대된다. 그러나 고강도 강재는 일반 강재와는 전혀 다른 기계적 특성을 갖고 있다. 고강도 강재를 건축구조물에 적용하기 위해서는 비탄성 영역에서의 거동이 일반 강재와 동등한가를 확인해야 한다. 본 연구에서는 최근 국내에서 개발된 SM570TMC 강재를 건축구조용으로 사용하기 위해서 기계적 성질 및 용접부 특성을 평가하였다. 연속항복현상을 보이는 SM570TMC 강재는 판두께가 증대되어도 강도저감이 발생되지 않았으며, 최소 항복강도가 440MPa로 나타났다. 또한 판두께 방향으로 균일한 경도분포를 보였다. -5oC에서의 Charpy 충격값도 충분한 인성을 보였다. 용접성과 관련있는 탄소당량은 기존 건축구조용 강재보다 훨씬 낮았으며, 용접부 특성도 우수하였다.

용접구조용 강재 적용 대형 보부재의 내화성능 연구 (Study of Fire Resistance for Long Span Beams Made of Submarine Structural Steels)

  • 권인규
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.149-150
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    • 2015
  • Structural beam plays a key role to carry the applied load on the floors. And then the beam have to sustain the applied load and its load-bearing capacity in fire situation. In this study to know the fire resistance performance of long span beam made of a submarine structural steels, an engineering method is used using mechanical and thermal properties of structural steel at high temperature.

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C형 강재-목재 합성보의 휨성능 평가에 관한 실험 연구 (An Experimental Study on Flexural Performance Evaluation of C-Shaped Steel-Timber Composite Beams)

  • 오근영;이상섭;박금성;부윤섭
    • 한국건축시공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.331-341
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    • 2024
  • 본 연구에서는 구조용 집성재 보의 휨강도 및 연성능력을 보완하고자 강재-목재 합성보의 휨성능을 평가하였다. 실험체는 구조용 집성재 보 1식과 강재-목재 합성보 2식으로 구성하였다. 강재-목재 합성보는 부착 방법에 따라 액상형 접착제와 나사못을 사용하여 휨성능을 평가하였다. 실험결과, 강재-목재 합성보는 구조용 집성재 보에 비하여 구조성능이 약 2~3배 높아 휨강도 및 연성능력이 충분히 확보된 것으로 나타났다. 또한, 액상형 접착제를 사용한 경우가 나사못을 적용한 실험체에 비하여 우수한 구조성능을 보여주었다.

고온 시의 구조내력 평가를 위한 SM 400강재의 고온 특성 평가 연구 (A Study on the Properties of SM 400 for Evaluation of Structural Stability at High Temperature)

  • 권인규
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.7-12
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    • 2013
  • 건축물에서의 화재 발생은 인명피해, 구조물 피해 등 재해적 요소를 많이 포함하고 있으며, 가연물의 증가에 따라 화재 발생빈도수와 피해 규모는 점차 증대하는 추세이다. 특히 강재로 구성되는 기둥부재와 보부재의 고온 시 내력의 급격한 감소는 구조물의 붕괴와 같은 매우 위험한 상황에 도달될 수 있으므로 화재 시 강구조 건축물의 구조 안전성 확보를 위해서는 적용 강재의 신뢰성 있는 고온 물성자료가 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 강구조 건축물에서 많이 활용되는 용접구조용 강재인 SM 400강재를 대상으로 고온 시 항복강도, 탄성계수를 측정하여 내력평가에 활용할 수 있는 실험식을 제시하고, 화재 시의 온도평가와 응력 계산에 요구되는 열전도율과 열팽창계수 등의 열적 특성의 자료를 제시한다. 또한 일반 구조용 강재인 SS 400과의 고온 특성을 비교, 평가함으로써 고온에서의 내력 특성을 확인한다.

용접한 건축구조용 강재의 고온 시 기계적 특성에 관한 연구 (A Study on the Mechanical Properties of Structural Steels by Welding at High Temperature)

  • 조범연;지남용
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2009년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.161-164
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    • 2009
  • This research is to show the mechanical properties of structural steels by welding at high temperature. Welding parts are divided with weld metal and HAZ(Heat Affected Zone). HAZ is formed by interval from welding heat source and heating and cooling rates. Then, the change of both microstructure and mechanical properties occurs. Discontinuity of mechanical and chemical property at HAZ is the cause of safety decrease of structure. At this point, in this research, tensile tests at high temperature with test pieces of base metal and weld metal of SS400 and SM490 are accomplished. From the results, the mechanical properties of both SS400 and SM490 are standardized without welding or non-welding.

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중심압축하중을 받는 스테인리스 강관 기둥의 좌굴내력에 관한 연구 (A Study on the Buckling Strength of Centrally Compressed Stainless Steel Tubular Columns)

  • 장호주;양영성
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권2호통권75호
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    • pp.207-216
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    • 2005
  • 본 논문은 스테인리스 각형강관 및 원형강관에 대한 좌굴내력에 관한 연구로서 건축구조용 강재로서의 적용성 검토를 위해, 세장비를 주요 변수로 한 소재의 인장강도실험과 stub-column의 압축강도실험, 기둥의 중심압축실험을 실시하여 강재의 기계적 성질과 기둥의 강도 및 거동을 파악한다. 또한 이론해석과 각국 기준식(AIK-LSD, AISC-LRFD, AIJ-LSD, SIJ-ASD) 및 복수강도곡선의 적용을 통한 이론값과 실험값을 비교함으로서 건축구조용 강재로서 적용성 검토와 구조설계기준 확립을 위한 기초 자료를 구하는데 목적이 있다.

내화강재 적용 단순 보부재의 고온 거동 비교 연구 (Comparative Study of Beams made up of Fire Resistant Steels)

  • 권인규
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.111-112
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    • 2017
  • Fire is very serious condition in steel based structures. Therefore, to enhance the structural stability of columns and beams in high temperatures, fire resistant steels and TMC fire resistant steels are developed from steel manufacturing companies. In this study to evaluate the structural stability and compare the resistant performance, a fire engineering design method was applied and fire resistant steels showed the better performance than other two materials.

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600MPa급(SM 570 TMC) 고성능강 기둥-보 용접접합부의 탄소성 거동에 관한 연구 (A Study on Elasto-Plastic Behavior of Column-to-Beam Welded Connection with 600MPa Class High Performance Steel)

  • 김종락;오영석;백기열;장성연
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.783-792
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    • 2008
  • 최근 초고층 건축물의 수요에 대응하여 고성능 고강도 강재에 대한 수요가 급증하고 있으며 고층건축물에 대한 지진 피해에 대한 인식이 확산되면서 건축구조용강에 대한 요구 성능이 점차 증가하는 추세이다. 이러한 수요에 의해 600MPa 급 강재가 출현 되었으며 현재 강교량 및 초고층 건축물에 적용하려고 많은 연구가 이루어지고 있다. 새로운 강재를 적용한 골조의 수평력에 대한 거동은 자료가 부족한 실정이다. 특히 인성에 관해서는 일반구조용 강재를 적용한 기둥 보 접합부의 소성변형율과 비교하여 고강도강을 적용한 기둥보 접합부의 소성변형율 관련 설계자료가 절실히 필요하다. 따라서 본 연구에서는 600MPa급(SM570 TMC) 강재를 적용한 기둥-보 접합부의 초기연구로서 논스캘럽과 추천형스 캘럽 상세의 실구조물 규모의 기둥-보 용접접합부 실험체를 제작, 내진성능실험을 통해 구조성능을 평가하였다. 기존의 일반구조용 SM490 강재를 적용한 기존의 연구와 비교 분석하여 초고층 건축물에 적용을 위한 내진설계자료 및 제작상의 주의사항을 제시하였다.