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고강도강 기둥(SM570) 보 용접접합부의 탄소성거동에 관한 실험적 연구 -스캘럽상세와 패널강성을 중심으로-
김종락,김성배,Kim, Jong Rak,Kim, Sung Bae 한국강구조학회 2000 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.12 No.5
고강도강 기둥-보 접합부는 용접방법에 따라 응력집중 및 균열의 발생진전에 큰 차이가 있다. 그러므로 공장제작형 디테일에 대한 내력과 인성, 용접접합부의 소성변형 능력과 패널의 강성에 의한 변형능력의 차이 등을 비교 검토하여 설계자료로 제시하고자 한다. 실험결과는 다음과 같다. 첫째, 누적소성율과 소성변형배율, 내력상승을 모두 논스캘럽이 스캘럽 시험체 보다, 약패널이 강패널 보다 우수한 것으로 나타났다. 둘째, 시험체의 2차균열 발생은 스캘럽 단부에서 발생하였으나, 논스캘럽 시험체는 보플렌지 용접 본드부에서 발생하여 집합부 상세에 따라 상이한 경향을 나타내었다. This paper intends to propose design information with the result or comparing the deformation capacity with different panel stiffness specimens and estimating the plastic deformation capacity, toughness and strength of welded joint connection according to the different scallop types. The test results of the beam to column unit structure are as follow: the non-scalloped and the low stiffness panel specimen have more desirable result values than the scalloped and the high stiffness one in plastic deformation. Comparing the scallop types shows very unlikely tendency as follows, second cracking occurs at the very edge of scallop in the scalloped specimen otherwise cracking occurs bond area of welded beam flange in the non-scalloped one.
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HSA800 강재의 소재특성 및 강도의 균질성에 관한 연구
김종락,이은택,최영한,김상섭,Kim, Jong Rak,Lee, Eun Taik,Choi, Young Han,Kim, Sang Seup 한국강구조학회 2016 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.28 No.3
본 연구에서는 HSA800 강재의 7종의 각종 시험을 실시하여 다양한 소재특성을 확인하였으며, 강도에 대한 균질성의 정량적 기준을 제안하였다. 또한 HSA800 강재가 강도에 대한 균질성의 기준을 만족하는지 검토하였다. 시험결과 HSA800 강재의 1/4지점의 소재 특성은 KS를 만족하며, 우수한 방향성, 저온에서의 내충격성이 나타났다. 또한, 제안한 강재의 강도에 대한 균질성의 기준을 만족하였다. 그러나, 마이크로조직시험 결과 2/4 지점에서 일부의 경우 조직이 뭉쳐있는 형태로 확인되어 주의가 요망된다. Various material characteristics of HSA800 steel were examined and a quantitative criteria about the homogeneity of the strength was proposed. Whether HSA800 steel is satisfied the criteria for homogeneity of the strength or not was also examined. From the test results, the material characteristics of 1/4 point from the extreme fiber in the Z-direction satisfied the KS requirements. The excellent directional properties and impact resistance at low temperatures were also showed from the test results. HSA800 steel satisfied the criteria of homogeneity for the strength of the steel. However, it showed that some structures were banded together at 2/4 point from extreme fiber in the Z-direction from the microscopic tests and attention is needed to be paid in that point.
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기둥-보 용접접합부의 보단부 스캘럽형상과 탄소성 거동에 관한 실험적 연구 - 600MPa(SM570TMC)의 경우 -
김종락,김성배,권준엽,Kim, Jong Rak,Kim, Seung Bae,Kwon, June Yeop 한국강구조학회 2008 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.20 No.6
최근 건축구조물의 구조는 다양한 형태의 복잡한 건축물이 구현되고 있다. 이러한 건축구조물의 복합 다양성은 수평저항력에 효과적 으로 저항하기 위해 강재와 접합부의 요구성능이 점차 중요시되고 있다. 접합부는 형상의 불연속과 응력집중 및 다축응력 등이 발생되는 부분으로 골조전체의 변형능력에 큰 영향을 미치고 강성과 인성을 결정하는 중요부위이다. 본 연구에서는 고강도 고성능강 적용에 대한 인성평가를 위해 구조체의 기둥-보 접합부를 빌트업 H형강의 T형 기둥-보 용접접합부로 제작하여 실대실험을 수행하였다. 실험변수는 응력집중 및 형상의 불연속이 발생되는 보 스캘럽을 중심으로 논스캘럽(Non-Scallop)과 종래형 스캘럽, 개량형 스캘럽으로 제작하여 스캘럽 형상이 접합부의 인성에 미치는 영향과 고강도 고성능강의 건축구조물 적용성을 평가하였다. 기존의 기둥-보 용접접합부에 대한 평가방법을 기초로 최근 개발된 고강도 고성능강의 초고층 건축물 적용을 위한 내진설계 자료를 제시하였다. Contemporary architectural structures have diverse and complex forms. Such structural variety demands requisite performance from the connections in the steel structure so that the latter could resist a horizontal force, such as an earthquake. The connections are the all-important components that create the discontinuous form and that support stress concentration, determining the stiffness and toughness of the entire steel frame. In this study, a real-scale column-to-beam connection was constructed in the 600MPa-grade high-strength and high-performance steel, to test its behavior. Its material and welding characteristics were examined in this study, and its structural performance was analyzed by conducting seismic-resistance tests on the full-scale, cross-shaped column-to-beam welded connections with non-scallop, ordinary-scallop, and reinforced-scallop details. The weld ability of the high-strength, high-performance steel was also evaluated, and data regarding the seismic design for practical application were provided.
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SM490A TMC 후판강재의 소재 및 용접부 특성에 관한 연구
김종락,박양희,Kim, Jong Rak,Park, Yang Hee 한국강구조학회 2003 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.15 No.3
The study discussed in this paper investigated the material characteristics for the Thermo-Mechanical Control Process(TMCP) plates, which are controlled by several factors such as rolling, cold-stripping, cooling rate, and fixed carbon quantity. The suitability of thick TMCP steel plates as structural steel was also estimated through several experiments and with the us of a statistical method to analyze mill certificate sheets provided by the manufacturer. The results of this study are as follows: the TMCP steel plates showed stable values of the composition parameter ($P_cm$) and the carbon equivalents ($C_eq$ ) with satisfied yield strength, ultimate strength, and low-yield ratio. Thermo Mechanical Control Process(TMCP) 강재는 열간압연시에 압연 온도를 제어하면서 경우에 따라 압연직후 냉각, 열처리하여 안정된 조직으로 압연, 제조된 강재이다. 본 연구에서는 극후판 TMCP강재의 소재특성과 건축구조용 강재로서의 적합성과 특성을 밝히기 위하여 화학성분 및 조직특성, 내력 및 기계적 특성, 사용성 및 인성, 등으로 분류하여 소재특성과 용접특성을 분석하였다. 실험결과, 대상강재는 극후판에서도 설계기준강도를 만족하고 낮은 탄소당량 ($C_{eq}$) 및 용접갈라짐 감수성조성($P_cm$)과 저항복비 등이 확보되었다. 또한, 기준온도(${\pm}0^{\circ}C$)는 물론 $-60^{\circ}C$의 극저온에서도 충분한 충격흡수에너지값으로 양호한 인성의 소재특성을 나타냈고, 용접부에서도 경화현상이 저감되고, 용접부의 인성 및 내력이 충분한 것으로 나타났다.
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600MPa급(SM 570 TMC) 강재의 소재 및 용접특성에 관한 연구
김종락,김상섭,이철호,이은택,백기열,Kim, Jong Rak,Kim, Sang Seup,Lee, Chul Ho,Lee, Eun Taik,Beak, Ki Youl 한국강구조학회 2008 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.20 No.6
건축물이 초고층화, 장스팬화가 되어갈수록 고강도, 신뢰성이 우수한 강재의 사용요구가 증대되고 있다. 그러나 강재가 고강도화가 되어갈수록 일반강재와는 다른 기계적 특성을 갖게 된다. 본 연구에서는 600MPa급 고강도 강재에 대한 건축구조용 강재로서의 적합성, 용접성 및 기계적 특성을 파악하기 위하여 소재특성 및 용접부 특성을 평가하였다. 화학시험결과, 대상강재는 낮은 탄소당량(${\mathcal{Ceq}}$) 및 용접갈라짐 감수성 조(${\mathcal{Pcm}}$)성을 가진 것으로 나타났으며, 인장시험결과로부터 모든 시험체의 항복강도는 설계기준강도를 만족하는 것과 인장강도가 600MPa이상인 것을 확인하였다. 충격시험결과, 모든 시험체는 KS 규격 값인 47J이상을 나타내었다. 또한 용접부 최고경도시험에서도 상온과 예열시의 경화정도가 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 용착금속 경우 강재의 성능에 미치지 못하여 고성능 고강도 강재용 용착금속의 개발 및 용접조건을 세밀히 파악할 필요가 있는 것으로 판단된다. As buildings are becoming taller and longer-spanned, the requirements of high-strength and reliable steels are becoming increasingly stringent. Structural steels, however, acquire significantly different mechanical properties when their strength becomes higher. In this study, the mechanical properties, welding characteristics, and conformities of the 600MPa-grade high-strength steel were tested. The 600MPa-grade steel plates exhibited stable criterion strengthvalues and showed low carbon equivalents (${\mathcal{Ceq}}$) and composition (${\mathcal{Pcm}}$) as well as excellent welding hardness. In the tensile strength test, all the specimens were found to have strengths of over 600MPa. In the Sharphy impact test, the impact-absorbed energy of the V-notch specimens was shown to be 47J at the KS limit. Moreover, the maximum hardness of the specimens in the weld-heat-affected zone at a normal temperature was the same as that before welding. Their weld metal properties, however, were found not to be as good as those of high-strength steel. As such, the details of high-strength steel must be determined.
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