건축구조용 TMC 강관의 가공성능 평가

임성우,김종성,장인화,Im, Sung Woo,Kim, Jong Seong,Chang, In Hwa 한국강구조학회 2004 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.16 No.1

건축물이 초고층화 및 장스팬화 됨에 따라 일반 구조용 강재에 비해서 강도도 높고, 판의 두께도 두꺼워지고, 성능도 우수한 신강종이 요구된다. TMC 강재는 내진성능이 우수하며, 용접성이 뛰어나고, 판두께가 뚜꺼워도 설계기준강도를 저감할 필요가 없기 때문에 건축구조물에 널리 사용된다. 그러나 대구경 후육강관에 TMC 강재를 사용하기 위해서는 2차 가공으로 인한 물성 변화가 건축구조물 안정성에 영향을 미치는가를 검토해야 한다. 본 연구에서는 SAW로 용접한 SM520TMC 강관의 물성 열화도를 평가하였다. 이때 실험변수로는 강관 제조 프로세스와 강종으로 하였다. 실험결과 강관을 롤 벤딩이나 프레스 성형으로 제관하든지 또는 강종이 국산 SM620TMC이냐 일본산 SM520TMC 이든지에 상관없이 항복강도와 인장강도는 증가하였고, 연신율은 저하하였다. With building structures becoming higher and having longer spans, new structural steel with better strength, thicker plate, and performance may be required rather than conventional structural steel. TMC steel is widely used in building structures largely due to its excellent seismic performance, superior weldability, and design strength that is not affected by plate thickness. To make use of TMC steel in pipe structures with large diameter and heavy wall, however, the this study, the degradation of material properties in submerged are welded SM520TMC steel pipes and tubes was evaluated using variable fabrication process and material change. Degradation test results showed that the yield and ultimate strength increased and elongation decreased regardless of the mode of fabrication, i.e., through roll bending or press forming, or steel used, i.e., domestic SM520TMC steel or SM520TMC steel from Japan.

대형Tubular K-Joint의 피로수명에 관한 연구

임성우(SUNG-WOO IM),장인화(IN-HWA CHANG) 한국해양공학회 2008 韓國海洋工學會誌 Vol.22 No.2

Large-scale tests of welded tubular K-joint sunder balanced in-plane bending braces were carried out to observe the fatigue behavior of the API 2W Gr.60 steel plate produced by POSCO. Toe grinding and weld profiling were used to improve the fatigue life of a tubular K-joint. The effects if the steel grade and chord wall thickness on the fatigue life were also investigated. The present results were compared with the UK DEn design curve.

인재와 기술로 세계화를 선도하는 실용화 전문연구기관, (재) 포항산업과학연구원(RIST) 강구조연구소

장인화(In Hwa Chang) 한국강구조학회 2010 韓國鋼構造學會誌 Vol.22 No.6

고장력(SM570)강재의 재료특성에 관한 연구

임성우,고상기,하동우,오상훈,장인화,Im, Sung Woo,Ko, Sang Ki,Ha, Dong Woo,Oh, Sang Hoon,Chang, In Hwa 한국강구조학회 2000 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.12 No.6

In this study, the chemical compositions and mechanical properties of high tensile strength steel plates in accordance with their thickness are quantitatively estimated, that are steel plates SM570 to be purposed to use in building structure. Test results of steel plates SM570 are compared with those of steel plates SS400 and steel plates SM490 mostly using building structure. It is found that chemical compositions, carbon equivalent, parameter of welding crack susceptibility, yield strength, tensile strength, elongation, and impact strength have satisfied the prescribed value in KS code for all case of thickness. 본 연구에서는 고장력 용접구조용 압연강재인 SM570을 건축구조용으로 사용하기 위해서 판두께에 따른 화학성분과 기계적 성질의 분포특성을 정량적으로 평가하였다. 또한 건축구조용 강재로 주로 사용되는 일반구조용 압연강재인 SS400과 용접구조용 압연강재인 SM490을 비교재로 사용해서 SM570 강재와 비교 평가하였다. 본 연구결과 모든 두께에서 SM570 강재의 화학성분, 탄소당량, 용접 갈라짐 감수성 조성과 항복강도, 인장강도, 연신률 및 충격강도는 한국산업규격을 만족하였다.

첨단 건축재료로서 건설용 고성능강

장인화(Chang In-Hwa),김진호(Kim Jin-Ho),이동규(Lee Dong-Kyu) 대한건축학회 2008 建築 Vol.52 No.12

크레인 거더의 피로균열에 관한 실험적 연구(I) -피로균열의 발생과 진전-

임성우,김진호,장인화,Im, Sung Woo,Kim, Jin Ho,Chang, In Hwa,Shinga, Atsumi 한국강구조학회 1997 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.9 No.2

크레인 주행거더에서 빈번히 발생되는3 종류의 균열을 재현하기 위해서 거더 길이 640 mm, 높이 600 mm, 폭 300 mm의 시험체 2기를 제작하여 피로실험을 수행하였다. 시험체의 균열은 재하점 부근과 가세트 단부 및 하부플랜지와 웨브의 모살용접부에서 발생하였다. 재하점 근방의 균열은 수직보강재가 위치한 상부플랜지와 웨브 사이의 모살용접부에서 발생해서 웨브의 대각선 방향으로 진전하였다. 또한 하부플랜지 종비드에서 발생된 균열은 주행거더방향에 수직으로 성장하였다. 크레인 주행거더의 각 부위의 피로등급은 JSSC 피로설계지침의 피로등급과 비교해 보면, 재하점 근방의 모살용접부는 E 등급, 가세트 단부는 G 또는 H 등급, 하부플랜지 종비드 부위는 D 등급 정도로 나타났다. 가세트 단부와 종비드 부위는 피로설계지침과 잘 일치하고 있음을 알 수 있다. Three types of fatigue cracks frequently observed in the crane runway girders are verified experimentally using two testing-purpose girders with the size of $6400{\times}600{\times}300$ in millimeters. The fatigue cracks are observed in the vicinity of load-bearing points, at the end of gusset plates and at the fillet welded joints between the lower flange and the web. The load-bearing-point cracks are initiated at the intersection of the fillet welds between the upper flange and the web, where the vertical stiffener is located. The cracks grow up toward the diagonal direction of the web. The cracks observed at the fillet welded joints grow up perpendicularly to the crane runway girder. Compared with the JSSC fatigue design code, the joint class is classified as follows: E for the vicinity of load-bearing points, G or H for the end of gusset plates and D for the lower fillet welded joints. The tests reveal that the class of joint classification at the end of gusset plates and at the lower flange coincides with the fatigue design code.

고장력(SM570)강재의 압축재 특성에 관한 연구

임성우,고상기,장인화,Im, Sung-Woo,Ko, Sang-Ki,Chang, In-Hwa 한국강구조학회 2001 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.13 No.3

Column tests subjected to compressive loading were carried out for the estimation of compression buckling strength of steel plate SM570 in beam-column member under high axial load. It was found that the maximum strength of column member was determined by local buckling when satisfied with a limit of width-to-thickness ratio in current steel structure design specifications, but decreased suddenly by local buckling before the maximum strength in case of not satisfying with that ratio. Also, the compression buckling strength of SM570 plate was higher than the design specification value of 4$4.1tonf/cm^2$. 본 연구에서는 높은 축력을 받는 기둥재에 사용 가능성이 큰 고장력 용접구조용 압연강재인 SM570의 압축좌굴내력을 평가하기 위해서 중심압축실험을 실시하였다. 단 주압축 실험결과 강구조 계산규준이 정하고 있는 판폭두께비의 제한치를 만족시키는 기둥부재의 최대내력은 국부좌굴에 의해 결정되며, 판폭두께비의 제한치를 만족시키지는 못하는 경우에는 최대내력이 도달하기 전에 국부좌굴에 의해서 급격히 저하하였다. 또한 압축 좌굴내력이 SM570 강재의 설계기준값인 $4.1tonf/cm^2$보다 높게 나타났다.

용접구조물의 부식피로수명에 미치는 용접부 개선처리 효과

임성우(SUNG-WOO IM),장인화(IN-HWA CHANG),김상식(SANGSHIK KIM),송하철(HA CHEOL SONG) 한국해양공학회 2008 韓國海洋工學會誌 Vol.22 No.2

The effect of weld improvement on the corroded fatigue life of welded structures was investigated. Toe grinding, TIG dressing and weld profiling were used as the geometric improvement methods. Fatigue tests under the corroded condition in artificial seawater were carried out to investigate the corrosion fatigue behavior of API 2W Gr.50T steel plate produced by POSCO. The test results in weld improved conditions were compared with those in as-welded condition. The test results were also compared with the design curves in UK DEn Class F. Corroded fatigue life of weld improved specimens was longer than that of as-welded specimen. Especially, the corroded fatigue life exceeded the mean SN curve in air of UK DEn Class F.

고장력(SM570) 강재의 기둥재 특성에 관한 연구

임성우,장인화,Im, Sung Woo,Chang, In Hwa 한국강구조학회 2003 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.15 No.1

As building structures become higher and longer-spanned these days, welding fabrication may become more and more difficult as the thickness of the plate increases. The use of high-strength steel is one of the solutions to reduce membrane thickness. Using high-strength steel would reduce the size of the column, which is under high axial load. Performance tests of high-strength box-type and H-shaped welded columns subjected to the combined bending and axial compressive load were carried out with variable axial load and slenderness ratio. Beam-column test results showed that the ultimate strength satisfied both ASD and LRFD codes 최근 건축물의 고층화 및 장스팬화 됨에 따라서 부재단면이 점차 증대되서 용접시공 등이 어려워지고 있다. 이에 대한 해결방안의 하나로 고강도강을 사용하면 부재단면을 감소시킬 수 있다. 고강도강의 주 사용 부위은 높은 축력을 받는 기둥재이다. 휨모멘트와 축력을 동시에 받는 박스형 및 H형 단면을 갖는 고강도 기둥부재의 성능실험을 축력과 세장비를 변수로 수행하였다. 실험 결과 기둥부재의 최대내력이 허용응력도 설계법과 한계상태 설계법을 모두 만족하였다.

스테인리스 304 강재의 국부좌굴에 관한 연구

임성우,장인화,Im, Sung Woo,Chang, In Hwa 한국강구조학회 2003 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.15 No.1

현행 강구조 설계기준은 일반 구조용 강재의 이론과 실험에 의한 결과에 근거를 한다. 그러나 오스테나이트계 스테인리스 강재는 일반 구조용 강재와 달리 연속항복 현상이 일어난다. 설계기준강도를 결정짓는 옾셋강도는 현행 설계기준의 판폭두께비 제한값에 영향을 미친다. 단주압축 실험결과 0.2% 옾셋강도를 설계기준강도로 하면 허용응력도 설계법과 한계상태 설계법에서 정하고 있는 판폭두께비의 규정을 모두 만족하였다. 또한 일반 구조용 강재와 달리 판폭두께비를 만족시키지 못하는 경우에도 최대내력에 도달하기 전에 국부좌굴이 발생하지만 급격한 내력저하는 일어나지 않았다. Current steel-framed building design codes are based on theoretical and experimental researches on the conventional structural steel. However, the yield phenomenon of austenitic stainless steel, which is characterized by continuous yielding, is quite different from that of conventional structural steel. The offset strength, which should determine the design strength, may affect the limits of width-thickness ratio of current design codes. Stub column test results showed that the limits of width-thickness ratio satisfied both ASD and LRFD codes when 0.2% offset strength was regarded as design strength. In addition, the local buckling strengths of all stainless steel stub columns did not decrease rapidly compared with those of conventional structural steel columns, even though the width-thickness ratio exceeded the design limit.