열간 압연 H형강의 잔류응력 분포 및 휨 부재에 미치는 영향

초록

열간 압연을 진행한 강재의 경우 냉각속도 차이에 의해서 잔류응력이 발생하게 된다. 구조물에서 잔류응력이 존재하게 되면 국부좌굴, 피로파괴, 응력집중 등 다양한 문제를 일으킨다. 이에 따라 국내 건축구조기준에서는 비틀림 모멘트가 발생할 때 잔류응력을 반영하여 설계식을 제안하고 있다. 하지만 최근에는 다양한 목적을 위해 H형강의 종류가 증가되고 있는 추세이므로 국내에서 생산되는 H형강의 잔류응력 분포를 재차 확인할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 기존에 진행된 잔류응력의 사례와 국내 H형강의 측정된 값들을 기반으로 압연 H형강의 잔류응력 분포에 대해 확인 한다. 국내 H형강은 Hole-drilling 방식을 이용하여 측정을 진행하였으며, 해외 H형강은 기존에 진행된 연구사례를 통해 정리하였다. 이에 따르면 국내와 해외의 H형강의 플랜지 잔류응력 크기가 다른 것을 확인 할 수 있으며, 폭두께비가 커질수록 잔류응력은 점차 감소되는 것을 확인 할 수 있다. 또한 국내 건축구조기준과 비교할 때 0.3 Fy 이상의 압축 잔류응력이 발생하는 것으로 확인되며, 이는 더 다양한 국내 H형강의 잔류응력을 측정하고 이를 기반으로 정확히 판단이 필요할 것으로 생각된다.

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