570MPa급 고강도강을 적용한 콘크리트 채움 U형 하이브리드 합성보의 휨거동 및 설계

이철호,소현준,박창희,이창남,이승환,오하늘,Lee, Cheol Ho,So, Hyun Joon,Park, Chang Hee,Lee, Chang Nam,Lee, Seung Hwan,Oh, Ha Nool 한국강구조학회 2016 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.28 No.2

본 연구에서는 콘크리트 채움 U형 하이브리드 합성보의 실물대 휨 실험을 수행하고 평가하였다. U형 강판의 웨브에는 공칭인장강도 400MPa 일반강종의 강재(SS400) 하부플랜지에는 공칭인장강도 570MPa 고강도 강재(SM570)의 강판을 각각 적용하였다. 연구의 주요 목적은 최대의 휨성능을 발현할 수 있는 하이브리드 단면구성과 설계지침의 개발이었다. 4점 단조가력실험의 수행을 통해 제안된 모든 하이브리드 합성보 실험체들은 의도한대로 소성모멘트 이상의 강도발현과 충분한 연성거동을 나타내었다. 그리고 하이브리드 합성단면의 소성중립축의 위치가 상부 콘크리트 기준으로 합성단면 전체깊이의 15%이내에 존재할 경우 휨강도 산정 시 소성응력분포법의 적용이 가능할 것으로 판단되었다. 또한 실험결과를 기반으로 하이브리드 합성보에 적합한 강성산정과정을 제안하였다. Flexural tests of full-scale concrete-filled U-shape hybrid composite beams were conducted. Ordinary (SS400) and high-strength (SM570) steel plates were used in the web and in the bottom flange of U-shape steel section respectively. The primary objectives were to develop the hybrid section configuration with maximized flexural capacity and to investigate its flexural strength and deformation capacity. All the hybrid test specimens in this study exhibited the plastic moment capacity and resonable deformability. It is shown that the plastic stress distribution can be assumed in calculating the flexural strength of the proposed hybrid composite beams if the plastic neural axis is located within 15% of the total beam depth from the top of the composite slab. The procedure for computing the effective flexural stiffness of hybrid composite beams is also recommended based on test results.

고강도강재 단주의 압축강도 및 잔류응력 평가

이철호,김대경,한규홍,김진호,이승은,하태휴,Lee, Cheol-Ho,Kim, Dae-Kyung,Han, Kyu-Hong,Kim, Jin-Ho,Lee, Seung-Eun,Ha, Tae-Hyu 한국강구조학회 2012 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.24 No.1

본 연구에서는 인장강도 800MPa급 고강도강재(HSA800)의 단주 중심압축실험과 편심압축실험을 통해 균등압축과 휨-압축 부재의 강도를 평가하여 현행 강구조기준(KBC2009, AISC2005)의 적용성 여부를 검토하였다. 또한 잔류응력의 계측을 통하여 강재 항복강도와 잔류응력과의 상관성 여부도 검토하였다. 고강도강재와 일반강재의 국부좌굴 거동 차이의 여부를 확인하기 위하여 중심압축실험에 SM490 강재로 제작된 비교실험체도 포함시켰다. 강도로 무차원화한 판폭두께비와 판 단부의 지지조건을 주요변수로 하여 실험을 실시하였다. 편심압축실험은 HSA800 강재만을 대상으로 하였으며, 휨-압축의 조합력을 받는 부재의 P-M 상관관계를 알아보기 위해 가력 편심거리를 조정하여 다양한 P-M 조합에 대해 강도평가 실험을 수행하였다. 잔류응력은 중심압축실험에 사용된 H형단면 실험체를 대상으로 비파괴실험법인 압입법에 의해 가력 이전에 그 크기와 분포를 측정하였다. 실험결과 중심압축을 받는 모든 HSA800 단주는 판 단부의 지지조건 및 판폭두께비 조건에 따른 현행 강구조기준의 설계강도를 충분히 발휘하였다. 편심압축을 받는 실험체 역시 현행 설계기준의 P-M 상관관계를 충분히 안전측으로 충족하였다. 본 연구에서도 잔류응력의 크기는 강재의 항복강도와 무관하다는 선행연구결과와 합치하는 잔류응력 측정값이 얻어졌다. In this study, stub columns subjected to concentrical and eccentrical loads were tested to check the applicability of the current local stability criteria (KBC2009, AISC2005) to 800MPa high-strength steel (HSA800). The key test variables in the concentrically loaded tests included the plate-edge restraints and the width-to-thickness ratio normalized by the yield strength of steel. Specimens made of ordinary steel (SM490) were also tested for comparative purposes. Eccentrically loaded stub column tests were conducted for a range of the P-M combinations by controlling the loading eccentricity. All the concentrically loaded specimens with non-compact and slender sections developed sufficient strengths according to the current local stability criteria. All the eccentrically loaded specimens with non-compact H sections also exhibited a sufficient P-M interaction strength that was even higher than that of compact H- section counterparts. Residual stresses were also measured by using the non-destructive indentation method to demonstrate their dependency or independency on the steel material's yield strength. The measured results of this study also indicated that the magnitude of residual stresses bears no strong relation to the yield strength of the steel material.

800MPa급 고강도강 보 부재의 국부좌굴 및 비탄성 거동

이철호,한규홍,김대경,박창희,김진호,이승은,하태휴,Lee, Cheol-Ho,Han, Kyu-Hong,Kim, Dae-Kyung,Park, Chang-Hee,Kim, Jin-Ho,Lee, Seung-Eun,Ha, Tae-Hyu 한국강구조학회 2012 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.24 No.4

본 연구에서는 고강도 강재의 플랜지 폭두께비가 강도 및 회전능력에 미치는 영향을 분석하고자 인장강도 800MPa급 고강도 강재인 HSB800, HSA800의 조립 H형강 보에 대해 실물대실험 연구를 수행하였다. 일반강재의 실험결과를 바탕으로 정립된 현행 기준의 폭두께비 규정을 고강도 강재에 그대로 확대 적용할 수 있는지의 여부를 평가하는 것을 연구의 주 목표로 하였다. 실험결과 고강도 휨부재는 강도측면에서 매우 만족스러운 성능을 발현하였으나, 회전능력측면에서는 일반강재 대비 부족한 성능을 발휘하였다. 이러한 고강도 강재의 부족한 회전능력은 항복참(yield plateau)의 부재와 높은 항복비를 갖는 고강도강의 재료적 특성과 관련됨을 입증하였다. 잔류응력 측정결과 잔류응력의 크기는 소재의 항복강도와 무관함을 재확인 할 수 있었다. Flexural tests on full-scale H-shaped beams, built up from high-strength steels (HSB800 and HSA800) with a nominal tensile strength of 800 MPa, was carried out to study the effect of flange slenderness of high-strength steel on flexural strength and rotation capacity. The primary objective was to investigate the appropriateness of extrapolating current stability criteria (originally developed for ordinary steel) to high-strength steel. The performance of high-strength steel specimens was very satisfactory from the strength, but not from the rotation capacity, perspective. The inferior rotation capacity of high-strength steel beams was shown to be directly attributable to the absence of a distinct yield plateau and the high yield ratio of the material. Residual stress measurements reconfirmed that the magnitude of the residual stress is almost independent of the yield stress of the base metal.

HSA800 후판재의 맞댐용접부 인장강도 실험

이철호,김대경,한규홍,박창희,김진호,이승은,김도환,Lee, Cheol Ho,Kim, Dae Kyung,Han, Kyu Hong,Park, Chang Hee,Kim, Jin Ho,Lee, Seung Eun,Kim, Do Hwan 한국강구조학회 2013 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.25 No.4

본 연구에서는 HSA800 후판 강재에 적합한 용접재를 선정하고자 표준인장실험을 수행하였다. 본 연구 수행 당시 HSA800 강재에 적용가능한 용접재로 GMAW 용접재(외국산)와 FCAW 용접재(국내산) 두 가지가 추천되어 이들을 사용하였다. 맞댐용접상세와 루트간격을 주요 실험변수로하여 표준인장실험을 통해 용접부의 성능을 평가하였다. 강도에 대한 설계요구조건은 두 용접재 모두 만족하였으나 연성능력 측면에서 GMAW 용접재 보다는 FCAW 용접재가 일관되고 우수한 거동을 보임이 실험적으로 확인되었다. 특히 GMAW 용접재는 용접효율과 작업성의 문제로 현장에서의 상향용접이 어려운 것으로 파악되었다. 같은 완전용입용접이라도 Single bevel보다는 V-groove가 안정적인 구조거동을 보이는 것으로 나타났다. 또한 현행 용접기준의 표준루트 간격을 벗어날 경우 용착의 어려움으로 비정상 파단면이 형성되고 접합성능도 저하됨이 확인되었다. 부분용입용접 접합부의 실험결과에 의할 때 현행 AISC 기준의 부분용입용접부 강도규정은 매우 보수적임이 확인되었다. In this study, a standard tensile welded-joint test was conducted to select a welding electrode suitable for recently developed HSA800 steel. Two welding electrodes were available at the time of this study; one was GMAW-based and the other FCAW-based. The tensile test specimens were fabricated by joining 60mm-thick HSA800 plates according to the AWS-prequalified groove welded joint details. Specimens which violate the standard root opening distance (ROD) were also included to see if poor construction tolerance could be accommodated. During fabrication, serious concerns about the welding efficiency of the GMAW-based product were raised by a certified welder. Both welding electrodes showed satisfactory and similar performance from welded joint strength perspective. But groove welded joints made by using the FCAW-based rod consistently showed more ductile and stable behavior. The AISC provisions for PJP joint strength were shown to be very conservative under direct tensile loading. Violating the AWS prequalified ROD by 100% apparently passed the strength criteria, but unusual crater-like fracture surface was observed.

국부좌굴을 고려한 고강도 조립 H형강 부재의 휨성능 실험

이철호,한규홍,박창희,김진호,이승은,하태휴,Lee, Cheol-Ho,Han, Kyu-Hong,Park, Chang-Hee,Kim, Jin-Ho,Lee, Seung-Eun,Ha, Tae-Hyu 한국강구조학회 2011 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.23 No.4

강구조 설계는 재료의 비탄성 변형능력을 활용하는 정도에 따라 탄성설계법, 소성설계법, 내진설계법으로 대별할 수 있다. 현재 국내외 강구조 설계기준에서는 항복강도 450MPa를 초과하는 고강도강재에 대해서는 비탄성 변형능력에 대한 우려와 국부좌굴 및 횡좌굴 거동에 대한 실험자료의 부족으로 소성설계의 적용을 금하고 있다. 본 연구에서는 일반강재를 대상으로 개발된 현행 강구조설계기준의 플랜지 판폭두께비 제한식을 최근에 개발된 고강도강재인 HSB800에도 그대로 확대 적용할 수 있는지 여부를 확인하고 고강도강 휨부재의 국부좌굴 및 비탄성거동을 파악하기 위한 실물대실험을 수행하였다. HSB800 및 SM490A(비교강종) 강재로 조립된 H형강 휨부재를 각각 5개씩 총 10개의 실험체를 제작하고 실험하여 비교분석하였다. 모든 SM490A 비교실험체는 설계기준 상의 판폭두께비에 따른 요구강도와 연성능력을 충분히 발휘하였다. HSB800 실험체 역시 강도 발현의 측면에서는 매우 만족스런 성능을 발휘하였다. 즉, 비콤팩트 및 세장판 요소 플랜지를 지닌 실험체에서도 소성모멘트를 충분히 상회하거나 이에 육박하는 강도가 발현되었다. 이는 현행 판폭두께비 제한규정을 HSB800 고강도강에 그대로 적용해도 강성과 강도 확보를 목표로 하는 모든 탄성설계에 충분히 보수적으로 적용할 수 있음을 의미한다. 그러나 SM490 실험체와는 달리 HSB800 실험체 5개 가운데 3개가 가력점 스티프너와 접합된 하부플랜지에서 조기 인장파단이 발생하여 소성설계에 요구되는 회전능력 R=3에는 미달하였다. HSB800 실험체에서 관측된 파단원인을 규명하고 고강도강재에 보다 적합한 판폭두께비의 정립을 위한 추가실험과 해석적 연구가 필요할 것으로 판단된다. Depending on the plastic deformation capacity required, structural steel design under the current codes can be classified into three categories: elastic, plastic, and seismic design. Most of the current steel codes explicitly forbid the use of a steel material with a yield strength higher than 450 MPa in the plastic design because of the concerns about its low plastic deformation capacity as well as the lack of test data on local and lateral torsional buckling behavior. In this study, flexural tests on full-scale H-shape members built with SM490A (ordinary steel or benchmark material) and HSB800 (high-strength steel) were carried out. The primary objective was to investigate the appropriateness of extrapolating the local buckling criterion of the current codes, which was originally developed for normal-strength steel, to the case of high-strength steel. All the SM490A specimens performed consistently with the current code criteria and exhibited sufficient strength and ductility. The performance of the HSB800 specimens was also very satisfactory from the strength perspective; even the specimens with a noncompact and slender flange developed the plastic moment capacity. The HSB800 specimens, however, showed an inferior plastic rotation capacity due to the premature tensile fracture of the beam bottom flange beneath the vertical stiffener at the loading point. The plastic rotation capacity that was achieved was less than 3 (or the minimum level required for a plastic design). Although the test results in this study indicate that the extrapolation of the current flange local-buckling criterion to the case of high-strength steel is conservative from the elastic design perspective, further testing together with an associated analytical study is required to identify the causes of the tensile fracture and to establish a flange slenderness criterion that is more appropriate for high-strength steel.

HSA800 후판재의 완전용입 맞댐용접부 휨-인장강도 실험

이철호,김대경,한규홍,박창희,김진호,이승은,김도환,Lee, Cheol Ho,Kim, Dae Kyung,Han, Kyu Hong,Park, Chang Hee,Kim, Jin Ho,Lee, Seung Eun,Kim, Do Hwan 한국강구조학회 2014 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.26 No.5

본 연구에서는 HSA800 후판 강재에 적합한 용접재를 선정하고자 휨-인장실험을 수행하였다. 본 연구 수행 당시 HSA800 강재에 적용가능한 용접재로 GMAW 용접재(외국산)와 FCAW 용접재(국내산) 두 가지가 추천되어 이들을 사용하였다. 선행연구인 표준인장실험 결과를 바탕으로 맞댐용접상세와 루트간격을 주요 실험변수로하여 실물크기의 보 실험을 통해 용접부의 성능을 평가하였다. 강도 측면에서 모멘트 및 플랜지 축력 전달에 대한 조건은 두 용접재 모두 만족하였으나 연성능력 측면에서 GMAW 용접재보다는 FCAW 용접재가 일관되고 우수한 거동을 보임이 실험적으로 확인되었다. 특히 GMAW 용접재는 용접효율과 작업성의 문제로 현장에서의 상향용접이 어려운 것으로 파악되었다. 같은 완전용입용접이라도 Single bevel보다는 V-groove가 안정적인 구조거동을 보이는 것으로 나타났다. 표준인장실험결과와 휨-인장실험결과를 토대로 HSA800 후판재의 용접상세 및 용접재를 제시하였다. As a continuing work of previously conducted standard tension tests, full-scale flexural tests were conducted in this study to assess the structural performance the CJP groove welded joints connecting thick HSA800 plates. Two welding electrodes were available at the time of this experimental research; one was GMAW-based electrode A and the other FCAW-based electrode B. Three full-scale box-type beam specimens with single bevel- and V-groove CJP welded joints were fabricated from 60mm and 25mm thick HSA800 plates according to the AWS-prequalified groove welded joint details. In designing the specimens, all possible limit states like local and lateral torsional buckling were carefully controlled in order to induce flexural plastic yielding or eventual joint fracture. All the CJP joints made by both welding electrodes showed satisfactory performance and were able to transfer the tensile flange forces higher than that corresponding to the measured tensile strength of HSA800 flange plates. However, it should be noted that, during fabrication, serious concerns about the welding efficiency and workability of the GMAW-based electrode were raised by a certified welder. The fracture occurred at the unbeveled (or vertical) interface between the weldment and the base metal when the GMAW-based electrode was used in the single-bevel joint, implying the possibility of insufficient melting. Thus, the FCAW-based electrode B is again recommended as the choice of welding electrode for HSA800 plates. The limited test data of this study implies that the V-groove CJP joint should be used in favor of the single bevel CJP joint, if possible.

리브로 보강된 철골 모멘트 접합부의 내진거동에 관한 실험적 연구

이철호,이재광,정종현,오명호,구은숙,Lee, Cheol Ho,Lee, Jae Kwang,Jung, Jong Hyun,Oh, Myeong Ho,Koo, Eun Sook 한국강구조학회 2002 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.10 No.4

리브로 보강된 철골 모멘트 내진접합부에 대한 실용적이고 간단한 설계법이 등가스트럿 모델을 바탕으로 최근에 제안된 바가 있다. 본 논문에서는 제안된 설계법을 검증하고 응력집중에 의한 리브 단부의 균열방지 방안을 모색하기 위한 실험결과를 기술하였다. 제안된 설계법에 의해 설계된 모든 실물대 시험체는 접합부의 소성회전각이 0.04(radian)에 이르는 뛰어난 내진성능을 발휘하였다. 접합부를 리브로 보강함과 동시에 보의 플래지 일부를 잘라내어 보의 소성힌지와 국부좌굴의 발생위치를 리브의 끝단으로부터 보 안쪽으로 약간 이동시킴으로서, 리브단부의 균열발생을 효과적으로 제어할 수 있음을 실험적으로 확인하였다. 또한 리브의 스트럿 작용과 이로 인한 보 웨브에서의 전단역전을 스테레인 게이지 계측을 통하여 실험적으로 입증하였다. A simple design method for rib-reinforced seismic steel moment connections has been recently proposed based on the equivalent strut model. An experimental program was implemented to verify the proposed design method, as well as develop the schemes that will prevent cracking at the rib tip where stress concentration was evident. All specimens designed using the proposed method were able to develop a satisfactory connection plastic rotation of 0.04 radian. In addition to rib reinforcement, slight beam flange trimming pushed the plastic hinging and local buckling of the beam away from the rip tip and effectively reduced cracking potential at the rib tip. Using strain gage readings, the strut action of the rib and resulting reverse shear in the beam web were also experimentally identified.

양생활력단(養生活力丹) 추출물이 흰쥐의 음경발기에 미치는 영향

이철호,윤철호,민건우,신현철,정지천,Lee, Cheol-Ho,Yoon, Cheol-Ho,Min, Gun-Woo,Shin, Hyeon-Cheol,Jeong, Ji-Cheon 대한한방내과학회 2004 大韓韓方內科學會誌 Vol.25 No.2

Objective : This study investigated the effects of Yangsaengwhallyukdan on nitrite oxide synthase (NOS) activity, nitrite level, antioxidation and erectile response in rat corpus cavernosum penis. Methods : Yangsaengwhallyukdan was formulated to contain various natural products that have been used to treat erectile dysfunction. Yangsaengwhallyukdan suspended in a 0.5% CMC solution was oral-administered, 50 mg or 100 mg per 1 kg of body weight for 30 days, while the normal group was administered only with a 0.5% CMC solution. The efficacy of the Yangsaengwhallyukdan was assessed with regard to erectile function. Results: After the Yangsaengwhallyukdan was administered to the rat for 30 days, the urethral NOS activity increased. The level of urethral nitrite, glutathione and testosterone increased too. The level of urethral lipid peroxide was decreased in Yangsaengwhallyukdan treated rats. The erectile response to a cavernous nerve stimulation in L-NAME$(10^4)$-treated rats in rats given Yangsaengwhallyukdan reached the level of the normal group. Conclusions : This study suggest that Yangsaengwhallyukdan is effective for the treatment of erectile dysfunction.

도심지 지하에 대규모 환경기초 복합플랜트를 건설하고 운영하기 위한 지하복합플랜트 연구단 소개

이철호,김세원,김영석,Lee, Cheol-Ho,Kim, Se-Won,Kim, Yeong-Seok 한국터널지하공간학회 2021 자연, 터널 그리고 지하공간 Vol.23 No.3

식품의 방사선 조사기술

이철호,Lee, Cheol-Ho 한국동위원소협회 2001 동위원소회보 Vol.16 No.2