철골 구조물 자재 요구사항 – 로얄 그룹

1. 힘
강철의 강도 지표는 탄성 한계, 항복 한계, 인장 한계로 구성됩니다. 설계는 강철의 항복 강도를 기준으로 합니다. 항복 강도가 높으면 구조물의 무게를 줄이고, 강철 사용량을 절감하며, 비용을 줄일 수 있습니다. 인장 강도는 강철이 파손되기 전에 견딜 수 있는 최대 응력입니다. 이 강도에 도달하면 구조물은 소성 변형으로 인해 성능을 잃지만, 변형량이 크고 붕괴되지 않으므로 드문 지진에 대한 구조물의 저항 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
2. 가소성
강철의 소성은 일반적으로 항복점을 초과하는 응력 하에서 파괴 없이 상당한 소성 변형이 일어나는 특성을 의미합니다. 강철의 소성 변형 능력을 측정하는 주요 지표는 연신율과 단면 수축률입니다.
3. 냉간 벤딩 성능
강철의 냉간 굽힘 특성은 상온에서 굽힘 공정 중 소성 변형이 발생할 때 강철이 균열에 저항하는 정도를 나타내는 척도입니다. 강철의 냉간 굽힘 특성은 냉간 굽힘 실험을 통해 특정 굽힘 각도에서 강철의 굽힘 변형 특성을 측정하는 것입니다.
4. 충격 인성
강철의 충격 인성은 충격 하중을 받을 때 파괴 과정에서 기계적 운동 에너지를 흡수하는 능력을 나타냅니다. 이는 강철이 충격 하중에 의한 절단에 저항하는 정도를 측정하는 기계적 특성으로, 저온 및 응력 집중으로 인한 취성 파괴를 방지하는 데 도움이 됩니다. 일반적으로 강철의 충격 인성 지수는 표준 시편에 대한 충격 시험을 통해 얻습니다.
5. 용접 성능
강재의 용접 성능은 일정한 용접 공정 조건에서 얻어진 우수한 성능을 가진 용접 접합부를 의미합니다. 용접 성능은 용접 공정 중 성능과 사용 중 성능 두 가지로 나눌 수 있습니다. 용접 공정 중 성능은 용접 공정 중 용접부 및 용접부 주변 금속에 열 균열이나 냉각 수축 균열이 발생하지 않는 민감도를 나타냅니다. 우수한 용접 성능이란 특정 용접 공정 조건에서 용접 금속과 주변 모재에 균열이 발생하지 않는 것을 의미합니다. 사용 중 성능 측면에서의 용접 성능은 용접부의 충격 인성과 열영향부의 연성을 나타냅니다. 용접부 및 열영향부의 강재의 기계적 특성이 모재보다 낮아서는 안 됩니다. 우리나라에서는 용접 공정 중 용접 성능 시험 방법과 사용 중 성능 시험 방법을 모두 채택하고 있습니다.
6. 내구성
강철의 내구성에 영향을 미치는 요인은 여러 가지가 있습니다. 우선, 강철은 내식성이 약하기 때문에 부식과 녹을 방지하기 위한 보호 조치가 필수적입니다. 보호 조치로는 강철 도장의 정기적인 유지 보수, 아연 도금 강판 사용, 산, 알칼리, 염분 등 강부식성 환경에서의 사용, 해양 플랫폼 구조물의 외피 부식 방지를 위한 "양극 보호" 조치와 같은 특수 보호 조치가 있습니다. 예를 들어, 외피에 아연괴를 고정시켜 해수 전해액이 아연괴를 자동으로 부식시켜 외피의 기능을 보호합니다. 둘째, 강철은 고온 및 장시간 하중 조건에서 단기 강도보다 파괴 강도가 훨씬 감소합니다. 따라서 장기간 고온 환경에서의 강철의 내구성을 판단할 때는 이러한 점을 고려해야 합니다. 강철은 시간이 지남에 따라 경화되고 취성이 커지는 현상인 노화 현상이 발생합니다. 따라서 저온 하중 조건에서의 강철 충격 인성을 시험해야 합니다.