고장력강

START 서브노트 문제:

고장력강에 대하여 설명하시오

(정의, 목적, 장점, 단점, 결론)

정답:

정의

인장강도 500MPA 이상의 용접성•절삭성•인성 등이 우수한 구조용강

목적

1. 부재단면강도, 하부구조부담 감소로 구조물 경량화
2. 제작 및 가설작업 간소화
3. 시공의 단순화 및 급속화

장점

1. 부재단면 감소로 재료가 감소되어 경제적이다
2. 구조물이 경량화되어 가설기기의 용량이 줄어든다. Block 단위 가설이 용이하게 되고 시공 속도가 빨라진다.
3. 판 두께의 감소로 후판 시공 시 용접상 문제점을 피할 수 있다.
4. 단면 감소로 제작 시 절단량, 용접량 감소로 경제성을 기하고 작업의 간소화를 기대할 수 있다.
5. 장대지간의 교량건설이 가능하고 구조형식 선정 시 자유도가 증가한다.
6. Slender한 설계가 가능하며 미관이 수려하다.
7. 상부구조물의 경량화로 하부구조의 부담이 감소하여 경제적이다

단점

고장력강 사용시 단면 감소에 의한 강성 저하로 처짐과 진동이 크고, 항복비가 높으며 용접성이 좋지 못하다.

1. 강성저하

   • 단면감소로 인한 구조물의 처짐과 변형에 따른 2차응력이 발생하며, 진동 등으로 사용성이 떨어진다.
   • 설계기준의 처짐 제한 규정으로 단면강성이 결정되어 고장력강의 사용이점이 감소된다.
   • 압축부재에서의 허용압축응력이 단면 크기의 세장비에 관계되어 고장력강 사용 이점이 감소된다.

2. 항복비가 높다

   항복비가 높으면 항복 후 신장능력이 작아져 예측 못한 하중에 대한 강재 파단의 신장에 의한 에너지 흡수가 불가능해진다.

3. 용접가공성

   강재는 강도가 높을수록, 판 두께가 두꺼울수록 용접성이 나빠지므로 설계 단계에서 강종 선정 시 강재강도와 판 두께의 용접가공성에 대한 충분한 검토가 필요하다. 고장력강은 탄소당량이 높기 때문에 용접에 의해 경화되기 쉬워 저온 균열이 발생할 수 있다. 따라서 적절한 예열을 함과 동시에 수소량이 작은 용접봉을 사용해야 한다.

4. 경제성 검토 필요

   고장력강을 사용할 경우 최소 판 두께 사용은 시방서 규정과 형상 유지를 만족할 경우 경제적으로 이득이 있으나 강재 사용량 경감 시 강재 단가와 제작단가의 관계로 인해 경제적이지 못한 경우도 있다

결론

1. 인장강도, 항복강도 및 피로강도가 클 것
2. 용접성이 좋을 것
3. 가공성이 좋을 것
4. 내식성이 양호할 것
5. 값이 저렴할 것

설계단계에서는 고장력강의 강종 선정에 신중을 가해야 하며, 고장력강 사용 시의 이해득실을 충분히 검토하여야 할 것이다.

시공단계에서는 고장력강 용접 시공 시 안전한 시공법의 확립이 필요하며, 주의 깊은 시공 관리가 요구된다.

END