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반복 및 충격하중에 대한 강재의 특성
반복 및 충격하중에 대한 강재의 특성에 대해 설명하시오.
정답:
반복 및 충격하중에 대한 강재의 특성
강재는 반복하중, 충격하중 등에 대해서 일반적인 재하 하중조건과는 다른 형태의 거동 및 파괴양상을 나타낸다.
- 취성파괴
부재의 응력이 탄성한계 내에서 충격하중에 의해 갑작스럽게 파괴되는 현상
- 온도 저하로 부재의 인성이 감소되어 에너지 흡수능력이 저하되는 경우
- 하중의 갑작스러운 집충(충격현상)
- 부재의 가공이나 접합시의 결함으로 생긴 균열
- 에너지흡수
소성화에 의해 지진으로 건물에 투입된 에너지를 흡수해서 열로 변환하여 축적
- 피로 구조체가 항복강도 이하의 강도를 유발하는 반복하중을 장기간 받을 때 균열이 심화되는 현상. 부재의 금속 조직의 불연속으로 인한 응력집중으로 인해 미세한 균열에 장기간에 걸친 하중이 반복됨으로써 균열이 증가. 응력범위 S와 하중반복횟수 N은 대략적으로 반비례관계를 가지지만 하중반복횟수와 관계없이 구조물이 견딜 수 있는 응력범위가 일정한 값을 유지하게 되는 값을 **내구한도(피로강도)**라 한다.
바우싱거 효과(Bauschinger’s Effect)
강재와 같은 금속재료는 인장과 압축에서 같은 성향을 나타내지만 소성변형 후 압축하면 인장응력보다 더 작은 압축응력에서 탄성을 잃어버린다. 이런 현상을 바우싱거 효과라 한다.
END