R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201311기술표준화01-01 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 고성능강재의 건설구조 적용을 위한 휨재 및 압축재의 LRFD 설계기준 표준화 | |||||
| 총 연구기간 | 2011-11-08 ~ 2014-09-07 | |||||
| 연구책임자 | 김성은 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
3명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
18명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 431,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 431,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 1,000,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 1,000,000,000 원 |
|||
| 연구기관명 | (사)한국강구조학회 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | ||||||
| 주요 내용 |
최근 국내에서는 항복강도 690MPa급 고성능강이 개발되어 HSB800 강재가 KS D 3868에 등록되었으며, 이 강재는 강도, 내후성, 인성, 용접성 등을 복합적으로 개선된 세계적 수준의 고품질 차세대 강재로 평가된다. 하지만 강구조설계기준에 HSB500(인장강도 500MPa) 및 HSB600(인장강도 600MPa) 강재가 포함되었으나, 2010년 강구조설계기준과 현재 제정 중인 2011년 LRFD법에 근거한 도로교설계기준에는 고성능강을 탄성영역의 강도만을 이용하는 비조밀단면으로 설계하도록 규정하고 있어 경제성 때문에 적용이 사실상 불가능하다. 항복강도 690MPa급인 HSB800 고성능강재를 적용하는 경우 단면의 치수에 따라서는 얼마든지 항복강도 이상의 비탄성 영역이나 소성영역에 해당하는 휨강도를 가질 가능성이 있으므로 HSB800 강재로 제작된 휨재의 극한저항강도에 근거한 구조적 거동에 대한 폭넓은 연구가 필수적이다. 한편 건축용 강재는 초고층 건물 및 장스팬 구조물 등과 같은 대형구조물에 작용하는 외력에 저항하기 위한 고강도화와 구조물에 대한 요구가 다양화됨에 따라 그 기대성능을 발휘할 수 있는 고기능화에 대한 요구가 높아지고 있다. 그러나 변형도-응력도 곡선이 일반강재와 상이한 고강도 강재의 경우, 일반강재를 대상으로 한 현행 기준이 여전히 유효하게 고강도강재에도 확대적용이 가능한 것인지의 여부에 대해서도 아직까지 국내외적으로 체계적으로 검토된 바가 없는 상태로 현장적용을 위한 강재의 특성을 파악하고 이를 근거로 설계기준을 개발해야 한다. 즉, 고강도로 제작된 압축재, 그리고 휨과 압축의 조합력을 받는 보-기둥 부재들의 다양한 한계상태에서의 거동 규명을 통하여 설계목적에 부합되게 제어할 수 있는 설계기준 정립해야 한다. 따라서 본 연구에서는 구조부재 가운데 가장 기본적이고 활용범위가 넓은 휨재, 압축재 및 휨과 압축의 조합력을 받는 보-기둥 부재들을 대상으로 고성능강을 적용한 LRFD 설계기준 정립을 목적으로 연구를 수행한다. [최종목표] ㅇ 고성능 강재로 제작된 휨재, 압축재, 그리고 휨과 압축의 조합력을 받는 보-기둥 부재들의 다양한 한계상태에서의 거동 규명을 통하여 설계목적에 부합되게 제어할 수 있는 설계기준 정립 - 항복강도 690MPa급 고성능강 적용 휨재 휨강도 LRFD 설계식 개발 - 항복강도 690MPa급 고성능강 적용 압축재 및 보-기둥 부재 LRFD 설계기준 정립 [연구내용 및 범위] ㅇ 고성능강 휨강도, 전단강도 및 사용성 관련 LRFD 설계기준 정립을 위한 기반연구 - 고강도강 강교량 거더의 단면 조밀성 분류를 위한 이론연구 - 정/부모멘트부 휨강도식 개발을 위한 실험/해석 연구 - 인장역작용을 고려한 전단강도 설계식 개발 - 하중저감계수 및 하이브리드계수 설계식 개발 - 사용성(거더 처짐 및 웨브 국부변형)을 고려한 실험 및 해석 연구 - 강교량거더 휨강도 및 전단강도 LRFD 설계기준(안) 및 설계 프로그램 제시 ㅇ 고성능강 압축재, 보-기둥부재의 LRFD 설계기준의 정립을 위한 기반연구 - 고성능강 소재의 기계적 성질에 관한 기초연구 - 고성능강 및 비교강재의 압축력을 받는 부재의 설계식을 위한 실험/해석 연구 - 고성능강의 휨과 압축력을 받는 보-기둥부재의 설계식을 위한 실험/해석 연구 - 압축재 및 보-기둥부재의 설계식 제안을 위한 보완 및 추가연구 - 압축재 및 보-기둥부재의 LRFD 설계기준(안) 및 설계 프로그램 제시 |
|||||
| 색인어 | 한글 | 고성능강재 | 휨재 | 압축재 | 보-기둥부재 | LRFD 설계기준 |
| 영문 | high performance steel | flexural member | compression member | beam-column member | LRFD standard | |
| 최종보고서 | 고성능강재의 건설구조 적용을 위한 휨재 및 압축재의 LRFD 설계기준 표준화_20140907.pdf | |||||