건축구조용 압연강재(KS D 3861)
Download
Report
Transcript 건축구조용 압연강재(KS D 3861)
건설용 강재 품질관리
2012. 9. 5
목차
Contents
1. 건설용강재 개요
2. 건설용강재 품질관리 제도
3. 부적합 강재 사용사례 및 품질관리 방안
[부록] 건설용강재 최신 동향 및 사례
건설용강재 개요
1. 건설용강재 개요
1 – 1 강재일반
1 – 1 - 1 강재의 분류
구 분
성 분
종 류
내 용
순철
탄소함유량이 0.02%미만, 불순물이 적은 철
선철
탄소함유량이 2.5-4.5%, 철광석을 제련하여 맨 처음 얻어지는 것
강철
탄소함유량이 0.02-2.0%, 선철을 정련한 강
일반강
일반 구조용강으로 C(0.1-0.9%) 이외에 소량의 Si, Mn, P, S 등을 함유한 강
용 도
특수강(합금강) 공구강, 기계 구조용강, 특수용도강으로 함유 원소(Cr, Ni, Mo, V)등을 첨가시킨 강
열간 압연제품 제강된 반제품을 재결정 온도이상(800~1200℃)에서 압연, 인발 등에 의해 제품화한 것
냉간 압연제품 열간압연 제품을 더 가공해서 제품화하기 위하여 재결정 온도 이하(800℃ 이하)에서 냉간 압연한 것
제조법
주강품
소정의 형상틀에 주물을 부어 일정 형상으로 가공한 제품
단강품
소정의 재료를 단조를 통하여 제품화한 것
조강류
형 상
형강(H.ㄱ.ㄷ.T.I형강, 레일, 구평 형강, SHEET PILE 등)
봉강(원형강, 각강, 육각, 팔각강, 이형 봉강등), 선재(원형, 이형)
강판류
후판, 중판, 열연. 냉연 박판, 표면 처리 강판 등
강관류
무계목 강관, 용접 강관, 단접관
1. 건설용강재 개요
1 – 1 - 2 강재의 화학성분
철강 5대 성분
화학성분
탄소(C)
특 성
Fe는 C와 함께 함으로써 철강재의 우수한 특성을 발휘할 수 있다. 탄소량이 증가하면 항복점,
인장강도, 경도는 증가되지만 신율, 수축율, 연성은 감소한다.
규소(Si)
규소량이 증가하면 인장강도, 항복점이 상승하고 0.2~0.4% 정도에서 신율 및 수축율도 급격히 상승한다.
망간(Mn)
강의 강도를 개선하고 충격특성에 영향을 미친다. 또한 압연성을 좋게 하고 취성을 감소시킨다.
인(P)
P는 강재의 내후성을 향상시키는 효과가 기대되는 반면 용접성, 냉간 가공성, 충격특성을 저하시킨다.
황(S)
1300℃ 이상의 고온에서 용해되고 온도취성, 연신율, 강도, 충격치 저하 등의 영향을 미치므로 0.05% 이하로 규제한다.
철강 화학성분
화학 성분
바나듐(V)
나이오비듐(Nb)
니켈(Ni)
크롬(Cr)
몰리브덴(Mo)
텅스텐(W)
코발트(Co)
특 성
열처리시 강도 증가, 바나듐의 경우 고온에서 조직 성장 방해 : 공구강에서 중요
나이오비듐은 스테인리스강에서 탄소가 입계로 전이되어 부식을 촉진하지 못하도록 방해함
강도, 경도를 향상, 다른 원소들에 의한 취성을 감소시킴
강도, 경도를 향상,열처리 효과 증대, Cr이 12% 이상이면 스테인리스강 특성을 가짐, Mo은 공구강에 사용함
고온에서 안정하고 경도가 높아 고합금 공구강으로 사용함
1. 건설용강재 개요
1 – 1 - 3 강재의 제조법
제조법 비교
구 분
설비
주원료
용량
조업 방법
생산 제품
대표 업종
고 로
전 기 로
고로+전로
전기로(제강)
철광석+코크스+석회석
고철
대용량
중·소용량
용광로에 철광석을 주원료로 장입하고 코크스를 연
료로 사용하여 선철을 만든 후 전로에서 강을 생산
고철을 주원료로 장입하고 전기를 이용하여 전극과
고철사이에 아크를 발생시켜 그 열을 이용하여 고철
을 녹여 강을 생산
판재류(후판, 열연·냉연강판, 아연도금·전기·칼
조강류(H형강, 기타형강, 철근, 원형강,
라·석도·Stainless강판 등), 선재류
레일, 쉬트파일 등)
POSCO, 현대제철
현대제철, 동국제강
1. 건설용강재 개요
생산공정
• 전로(고로) 생산공정
1. 건설용강재 개요
• 전기로 생산공정
1. 건설용강재 개요
1 – 2 강재규격
1 – 2 - 1 KS 규격의 이해
1. 건설용강재 개요
1 – 2 - 2 KS 규격 풀이
강재의 명칭
• SS: Steel Structure (일반구조용 압연강재) – KS D 3503 후판/형강
• SM: Steel Marine (용접구조용 압연강재) – KS D 3515 후판/형강
• SN: Steel New (건축구조용 압연강재) – KS D 3861
• SHN: 건축구조용 압연 H형강 – KS D3866 형강
• FR: Fire Resistance (건축구조용 내화강재) – KS D 3865, POS-FR50
• SMA: Steel Marine Atmosphere (용접구조용 내후성 열간압연강재) – KS D 3529
• SA: Steel Architecture (건축구조용 고성능 590N/mm2 강재) – 건설대신 일반인정 후판
강재의 인장강도
SMA 490 B W N ZC
• 400: 400MPa (41kg/mm2)
• 490: 490MPa (50kg/mm2)
• 520: 520MPa (53kg/mm2)
• 570: 570MPa (58kg/mm2)
샤르피 흡수에너지 등급
• A: 제한값이 없음
• B: ≥27J(0℃)
• C: ≥47J(0℃)
• 표기하지 않을 경우 A 등급으로 공급
내후성 등급(내후성 강재에만 적용)
• W: 압연 그대로 또는 녹안정화 처리 후 사용
• P: 일반도장 처리한 후 사용
내라메라테어 등급
• ZA: S≤0.008%
• ZB: S≤0.008%, RAav ≥15%, RAmin ≥10%
• ZC: S≤0.006%, RAav ≥25%, RAmin ≥15%
• ZD: 고객사와 협의
• 표기하지 않을 경우 내라메라테어를 보증
하지 않음
RAav : 단면수축률 평균
RAmin : 단면수축률 최소치
열처리 종류
• N: Normalizing(소준)
• QT: Quenching & Tempering(소입,소려)
• TMC: Thermo-Mechanical Control(열가공)
PILAC BT 33, PILAC BT 36, PILAC BT45
• 표기하지 않을 경우는 열처리하지 않고
As-Rolled된 상태로 공급
1. 건설용강재 개요
1 – 3 강재의 표기법
1 – 3 - 1 형상에 따른 용도
구 분
내 용
봉 강
원형, 사각, 육각, 8각형, 이형봉강 형태로 제조됨
일반적으로 철근, 리벳, 볼트의 재료임
강 판
극후판(40mm 이상), 후판(6mm 이상), 중판(3~6mm), 박판(3mm 이하)로 구분
스티프너, 가세트 플레이트, 베이스 플레이트, B/H 등에 사용
형 강
특정 형태로 열간압연된 구조용 강재
① L 형강두변이 직각인 압연형강으로 주로 트러스 부재, 중도리, 띠장, 조선, 철탑부재 등에 사용된다.
② ㄷ 형강챤넬이라고도 하며 단면형상이 비대칭이어서 뒤틀림의 영향이 있으나 조립이 편해 트러스,
가새, 샛기둥 등에 이용된다.
③ I 형강H 형강과 유사하나 플랜지 폭이 좁고 웹이 두꺼운 형태이며 현재는 단면효율이 적어
많이 사용되지 않는다.
④ H 형강단면이 성능이 우수하고 단면의 조합, 접합이 용이해 구조용 강재로 널리 쓰인다.
광폭재는 기둥재에 적합하다.
⑤ T 형강보통 H 형강 웹의 중앙부를 절단하여 제작하고 주로 트러스 부재에 많이 사용된다.
경량형강
강 관
1.6~4.5mm의 강판을 냉간압연하여 여러 가지 단면으로 제작한 것. 단위중량에 비해 단면성능이 커서
휨재로 경제성이 있으나 단면이 얇아 좌굴, 부식 등에 대한 단점이 있다.
이음없이 열간압연하거나 강관, 강판을 용접하여 제조함.
일반구조용 탄소강관은 건축, 토목용의 철탑, 비계용으로 단면이 큰 것은 기초 파일, 고층건물의
기둥 등에 사용된다.
1. 건설용강재 개요
1 – 3 - 2 강재의 종류 및 특징
분 류
종 류
일반구조용
압연강재
(KS D 3503)
(KS D 3502)
SS400
용접하여 사용하는 경우 주요구조재 외의 부위에 사용한다.
-
SS490
용접하지 않는 부위에 사용. 볼트접합 구조물에 사용됨
-
SS540
용접하지 않는 부위에 사용. 볼트접합 구조물에 사용됨
-
용접구조용
압연강재
(KS D 3515)
(KS D 3502)
SM400A, B, C
SS강재에 비해 용접성이 우수함, 통상적으로 두께 50mm까지
용접성 보증
SM490A, B, C
일반적으로 많이 쓰임
통상적으로 32mm 이상 용접 시 예열요구
SM490YA, YB
SM520B, C
SM570
SM490TMC
SM520TMC
SM570TMC
건축구조용
압연강재
KS D 3861
특 징
SN400A, B, C
SN490B, C
N b를 첨가 항복강도를 10% 향상시킨 강
용 도
400MPa급
용접접합의 경우
보, 기둥
490MPa급 중 고항복강
도가 요구되는 경우
탄소, 망간의 함유량을 높여 강도를 향상시킨 강
보, 기둥
열처리한 고장력강
보, 기둥
제어압연, 가속냉각 방식으로 제조, 고강도․고인성, 용접성 우
수
두께 40mm 이상 후판에서도 설계강도의 저감이 없음.
기존 SS강재, SM강재의 내진성과 용접성 개선
소성변형 능력 유지 성능
고층건물,
장스팬구조
큰보, 기둥재
내진성능이
요구되는
보나 기둥
1. 건설용강재 개요
분 류
종 류
특 징
용 도
건축구조용
내화강재
KS D 3865
FR400B, C
FR490B, C
화재 발생시 철골 구조물의 급격한 강도 하락방지
내화 피복 두께 절감 효과.
내화성능 또는
적은 양의 피복
두께가 필요한
경우
건축구조용
열간압연
H형강
KS D 3866
SHN490
SHN520
SHN570
SN강에 준하는 내진성, 용접성, 소성변형 능력이
발휘되는 압연H형강
내진성능이
요구되는
보나 기둥
용접구조용
내후성 열간
압연강재
KS D 3529
SMA400A, B, C
SMA490A, B, C
SMA570A, B, C
H형강말뚝
(KS F 4603)
SHP400
SHP400W
SHP490W
SHP550W
Cu, Cr, P, Ni 등의 원소를 소량 첨가한 저합금강
일반강 대비 4~8배 내식성 발휘
대기노출 후 일정시간 경과하면 짙은 갈색의 비정질
안정녹층 형성
재도장 필요없어 유지관리 및 환경보호에 유리
관입성이 우수하여 항타가 어려운 지반에서 시공 우수
부력 우려지반에서 기초 겸용 인장말뚝으로 사용됨
• SM계열 TMC 처리 강재 제품명
SM490TMC;PILAC-BT33 / SM520TMC;PILAC-BT36 / SM570TMC;PILAC-BT45
• A : 용접하지 않으며, 소성변형이 생기지 않는 부재 또는 부위
• B : 일반 구조부재 또는 부위
• C : 용접조립 가공시 포함, 판두께 방향으로 큰 인장응력을 받는 부재 또는 부위
교량 및
외부노출
구조재
건축토목용
기초 말뚝
1. 건설용강재 개요
분류
종류
특징
용도
열간압연강널말뚝
(KS F 4604)
SY295
SY390
흙막이, 물막이용 영구 또는 가설 강관말뚝
영구용 : 옹벽, 호안
가설용 : 토류공사
용접용열간압연강널말뚝
(KS F 4606)
SY295W
SY390W
흙막이, 물막이용 영구 또는 가설 용접강관말뚝
영구용 : 옹벽, 호안
가설용 : 토류공사
용접경량형강
(KS D 3558)
SWH 400, 400L
강재성분은 SS재와 유사함
판두께 3.2~12mm 철판을 공장 용접하여 제작
소규모건물
2차부재
경량형강
(KS D 3530)
SSC 400
강재성분은 SS재와 유사함
판두께 1.6~6mm 철판을 냉간압연하여 제작
경미 구조물
2차부재
탄소강관
(KS D 3566)
STK 400, 490
STK 540
강재성분은 SS재와 유사함
판두께 2~22mm ø21.7~609.6mm
트러스재
강관말뚝
각형강관
(KS D 3568)
SPSR400, 490
SPSR 540
강재성분은 STK재와 유사함
판두께 1.2~22mm, ᄆ20×20~500×500mm
2차부재
건축구조용
탄소강관
(KS D 3632)
STKN
400W, 400B
STKN490B
SN강재와 유사한 기계적 성능
트러스재
기둥재
내진건축구조용 냉간성형 각형강관
(KS D 3864)
SPAR 295
SPAP 235, 325
SN강재와 유사한 기계적 성능
트러스재
기둥재
철근
(KS D 3504)
SD 300, SD 350,
SD 400, SD 500,
SD 600, SD 700,
SD 400W, 500W
․ SD 300, SD 400 일반적으로 많이 쓰임
․ SD 500 과밀배근 부위 선택적 사용
․ W는 용접성능 보강
철근
일반 건설부품
가공용품
1. 건설용강재 개요
1 – 4 주요 건설용강재의 성질
일반구조용 압연강재(KS D 3503 , KS D 3502)
종류
의
기호
항복점 또는 내력
N/mm (kgf/mm )
강재의 두께 mm
16 16초과 40
이하 40이하 초과
245
SS
(25)
400
이상
235
(24)
이상
215
(22)
이상
인장강도
N/mm
(kgf/mm )
400~510
(41~52)
강재의 치수(mm)
인
장
시
험
편
연
신
율
%
강판, 강대, 평강, 형강의 두께 5이하
5호 21이상
강판, 강대, 평강, 형강의 두께 5초과 16이하
1A호 17이상
강판, 강대, 평강의 두께 16초과 50이하
1A호 21이상
강판, 강대, 평강, 형강의 두께 40을 초과하는 것
4호 23이상
굽 힘 성
굽힘
각도
안쪽
반지름
시
험
편
180°
두께의
1.5배
1호
지름, 변
20이상 180° 맞변거리의 2호
1.5배
봉강의 지름, 변 또는 맞변거리 25이하
2호
봉강의 지름, 변 또는 맞변거리 25이하
2호 20이상
봉강의 지름, 변 또는 맞변거리 25를 초과하는 것
3호
지름, 변
맞변거리의
180°
2호
1.5배
24이상
1. 건설용강재 개요
항복점 또는 내력
굽 힘 성
종류
N/mm (kgf/mm )
인장강도
의
강재의 두께 mm
N/mm
기호
16 16초과
40
인장 연신
강재의 치수(mm)
(kgf/mm )
시험
율
편
%
이하 40이하 초과
SS
490
285
275
255
(29) (28)
(26)
이상 이상
이상
490~610
(50~62)
강판, 강대, 평강, 형강의 두께 5이하
5호 19이상
강판, 강대, 평강, 형강의 두께 5초과 16이하
1A호 15이상
SS
540
390
540
(41) (40)
(55)
이상 이상
이상
안쪽
시험
각도
반지름
편
180°
강판, 강대, 평강, 형강의 두께 16초과 50이하
1A호 19이상
강판, 평강, 형강의 두께 40을 초과하는 것
4호 21이상
봉강의 지름, 변 또는 맞변거리 25이하
2호 18이상
봉강의 지름, 변 또는 맞변거리 25를 초과하는 것 3호 21이상
400
굽힘
2.0배
1호
지름, 변
180° 맞변거리의 2호
2.0배
강판. 강대. 평강, 형강의 두께 5이하
5호 16이상
강판, 강대, 평강의 두께 5초과 16이하
1A호 13이상 180°
강판, 강대, 평강, 형강의 두께 16초과 50이하
1A호 17이상
봉강의 지름, 변 또는 맞변거리 25이하
2호 13이상
봉강의 지름, 변 또는 맞변거리 25를 초과하는 것 3호 17이상
두께의
두께의
2.0배
1호
지름, 변
180° 맞변거리의 2호
2.0배
1. 건설용강재 개요
KS D 3502 – 열간압연 형강의 형상의 모양, 치수, 무게 및 허용오차
1. 건설용강재 개요
용접구조용 압연강재(KS D 3515 , KS D 3502)
항복점 또는 내력 N/mm (kgf/mm )
인장강도 N/mm
(kgf/mm )
강재의 두께(mm)
강재의 두께(mm)
종류의
기호
16이하
SM400A
SM400B
16초과
40이하
47초과
75이하
75초과 100초과 160초과
100이하 160이하 200이하
100이하
100초과
200이하
245이상 235이상 215이상 215이상 205이상 205이상
(25이상) (24이상) (22이상) (22이상) (21이상) (20이상)
400-510
(41-52)
400-510
(41-52)
325이상 315이상 295이상 295이상 285이상 275이상
(33이상) (32이상) (30이상) (30이상) (29이상) (29이상)
490-610
(50-62)
490-610
(50-62)
SM490YA
SM490YB
365이상 355이상 335이상 325이상
(37이상) (36이상) (34이상) (33이상)
490-610
(50-62)
SM520B
SM520C
365이상 355이상 335이상 325이상
(37이상) (36이상) (34이상) (33이상)
520-640
(53-65)
SM570
460이상 450이상 430이상 420이상
(47이상) (46이상) (44이상) (43이상)
570-720
(58-73)
SM400C
SM490A
SM490B
SM490C
연신율
강재의 두께
시험편
(mm)
5이하
5초과 16이하
16초과 50이하
40초과하는 것
5이하
5초과 16이하
16초과 50이하
40초과하는 것
5이하
5초과 16이하
16초과 50이하
40초과하는 것
5이하
5초과 16이하
16초과 50이하
40초과하는 것
5이하
5초과 16이하
16초과 50이하
40초과하는 것
5호
1A호
1A호
4호
5호
1A호
1A호
4호
5호
1A호
1A호
4호
5호
1A호
1A호
4호
5호
5호
4호
%
23이상
18이상
22이상
24이상
22이상
17이상
21이상
23이상
19이상
15이상
19이상
21이상
19이상
15이상
19이상
21이상
19이상
26이상
20이상
1. 건설용강재 개요
용접구조용 압연강 ( KS D 3515 )
•
용접성을 고려해서 성분을 조정 제조
•
합금원소가 많아 경우에 따라 탄소당량이 크거나 용접성 저하가 우려되므로
Mill Sheet에 의한 확인 필요
•
화학적 성문 및 인성 규정
(샤르피 흡수에너지 정도에 따라 A,B,C 종으로 구분 )
* 설계기준 (강재의 선정편) : SM490Y재와 SM520은 인장강도에만 차이가
있고 기타 기계적성질은 같다. 판두께가 25mm를 넘는 SM490Y재는
진정강으로 제조되는 것이 요망된다.
주요 규격
KS D 3515
SM400A,B,C, SM490A,B,C
SM490YA,YB, SM520B,C, SM570
JIS G 3106
SM400A,B,C, SM490A,B,C
SM490YA,YB, SM520B,C, SM570
ASTM
ASTM A283-A, B, C, D
ASTM A572-42,50, A573-58,65, ASTM A633-A,B,C
1. 건설용강재 개요
TMCP강
• 문제해결 : 극후 고장력강 = 고탄소당량 = 용접성 악화
수냉식 열제어 제조기술(Thermo Mechanical Control Process)
별도의 KS 규격 강재가 아니라 TMCP(Thermo-Mechanical Control Process)
제조법에 의해 생산되는 강재를 총칭
• 강재의 특징
- 저탄소당량에서도 종래의 강재에 비해 높은 강도 확보 가능
- 극후화되어도 고강도 유지 및 용접성 우수(용접부에서의 경화도가 낮다)
- 두께 40mm를 초과해도 설계기준강도 저감이 불필요
• 화학성분
KS규격명
SM490TMC*
SM520TMC*
SM570TMC*
*)
화학 성분(%)
C
Si
Mn
P
S
Ceq
(%)
6≤t<50
≤ 0.18
≤ 0.55
≤ 1.60
≤ 0.020
≤ 0.010
≤ 0.38
≤ 0.24
50≤t≤80
≤ 0.20
≤ 0.55
≤ 1.60
≤ 0.020
≤ 0.010
≤ 0.40
≤ 0.26
6≤t<50
≤ 0.18
≤ 0.55
≤ 1.60
≤ 0.020
≤ 0.010
≤ 0.40
≤ 0.26
50≤t≤80
≤ 0.20
≤ 0.55
≤ 1.60
≤ 0.020
≤ 0.010
≤ 0.42
≤ 0.27
6≤t≤80
≤ 0.18
≤ 0.55
≤ 1.60
≤ 0.020
≤ 0.010
≤ 0.42
≤ 0.27
두께
Posco 후판제품 PILAC-BT33, PILAC-BT36, PILAC-BT45 규격 참조
Pcm
(%)
1. 건설용강재 개요
TMCP강
• 기계적 성질
KS규격명
YS
(MPa)
TS
(MPa)
YR
(%)
충격에너지
(J)
RAz
(%)
SM490TMC
325 이상
490 ~ 610
80
vE0 47
25
SM520TMC
355 이상
520 ~ 640
80
vE0 47
25
SM570TMC
440 이상
570 ~ 720
85
vE-5 47
25
Fy (N/mm2)
Ceq
PCM
KS규격명
YR
충격에너지
(J)
t40
40<t
6t50
50<t80
6t50
50<t80
SM490TMC
325 이상
325 이상
0.38
0.40
0.24
0.26
80
vE0 47
SM520TMC
355 이상
355 이상
0.40
0.42
0.26
0.27
80
vE0 47
SM570TMC
440 이상
440 이상
0.42
0.42
0.27
0.27
85
vE-5 47
1. 건설용강재 개요
건축구조용 압연강재(KS D 3861)
종류의
기호
SN400A
SN400B
SN400C
두께
(mm)
6이상 12미만
12이상 16미만
16이상 40이하
40초과100이하
6이상 12미만
12이상 16미만
16이상 40이하
40초과100이하
6이상 12미만
12이상 16미만
16이상 40이하
40초과100이하
SN490B
SN490C
6이상 12미만
12이상 16미만
16이상 40이하
40초과100이하
6이상 12미만
12이상 16미만
16이상 40이하
40초과100이하
인 장 시 험
연 신 율
인장
항복점
강도
N/mm
시험편 최소값
N/mm
1A호
17이상
235이상
1A호
1A호 21이상
215이상
4호
23이상
400
~
235이상
1A호
18이상
510
1A호
235이상 355이하
1A호 22이상
215이상 335이하
520
4호
24이상
~
해당없음
1A호
640
18이상
1A호
235이상 355이하
1A호 22이상
215이상 335이하
4호
24이상
1A호
17이상
325이상 445이하
1A호
1A호 21이상
490
295이상 415이하
4호
23이상
~
해당없음
1A호 17이상
610
1A호
325이상 445이하
1A호 21이상
295이상 415이하
4호
23이상
시험
온도
℃
0
3개
시험편의
평균치 kgfm
2.8이상
충격시험
시
험
두께
편
4호
압연
방향
16
이상
100
이하
3개
각 시험편
시험편의 의 최소
평균치%
치%
25이상
15이상
1. 건설용강재 개요
건축구조용 압연강(SN)
• 개발 배경
지진피해사례 분석 : 강재의 문제점 개선 필요(항복비/용접성 개선 등)
‘94.6월 제정정 SN(Steel New Structure) 규격
※ 내진성능 향상을 위한 강재의 요구성능
- 설계에서 목표로 한 구조성능의 실현성
- 시공계획 특히 용접조건, 가공의 적합성
※ '95년 한신대지진 이후 급격히 사용량 증가
• 국내 관련규격
KS 규격 획득: 1999년 11월 제정
※JIS G 3136 취득, `97
강구조 설계기준 적용: 2004년 3월 제정
※ 건축구조설계기준(KBC2009)에 지진력저항시스템
중 특수모멘트골조, 특수중심가새골조 등의 지진력
저항시스템에는 SN강을 사용하도록 규정됨.
1. 건설용강재 개요
SN강의 특징
• 내진성능 향상
ㆍ항복점, 항복비의 상하한치 규정 (B, C강종)
ㆍ샤르피 흡수에너지의 하한치 규정 (B, C강종)
ㆍ판두께 방향 단면 수축율의 하한치 규정 (C강종)
• 용접성 확보
ㆍC의 상한치 규정 (A강종)
ㆍP와 S의 상한치 규정 (B, C강종)
ㆍ탄소당량과 용접 균열 감수성조성의 상한치 규정 (B,C강종)
• 두께방향의 성능확보
ㆍ판두께 방향으로 인장력 집중하는 부분을 위해 두께 방향의 성능 규정(C강종)
• 공칭단면치수의 확보
ㆍ판두께의 마이너스 공차 엄격히 관리 (-0.3mm)
• 사용부위를 고려한 강종 구분
1. 건설용강재 개요
건축구조용 열간압연 H형강(KS D 3866)
화학성분
강종
두께
SN400A
6≤t≤100
6≤t≤50
50<t≤100
16≤t≤50
50<t≤100
6≤t≤50
50<t≤100
16≤t≤50
50<t≤100
SN400B
SN400C
SN490B
SN490C
C
≤0.24
≤0.20
≤0.22
≤0.20
≤0.22
≤0.18
≤0.20
≤0.18
≤0.20
Si
≤0.35
화학성분(%)
Mn
-
P
≤0.050
S
≤0.050
0.60~1.40
≤0.030
≤0.015
≤0.35
0.60~1.40
≤0.020
≤0.008
≤0.55
≤1.60
≤0.030
≤0.015
≤0.55
≤1.60
≤0.020
≤0.008
Ceq
(%)
-
PCM
(%)
-
≤0.36
≤0.26
≤0.44(t≤40)
≤0.46(40<t≤100)
≤0.29
기계적 성질
인장시험
항복점 또는 내력
두께 (mm)
(N/mm2)
강종
SN400A
SN400B
12≤t<16
16≤t≤40
40<t≤100
235≤
235≤
235 ~
355
235 ~
355
325 ~ 445
215≤
235 ~ 355
SN400C
SN490B
SN490C
325 ~ 445
325 ~ 445
215 ~ 335
215 ~ 335
295 ~ 415
295 ~ 415
인장
강도
(N/mm2)
400
~
510
490
~
610
12≤ t
<16
-
항복비 (%)
두께 (mm)
16≤ t
≤40
-
40< t
≤100
-
≤80
≤80
≤80
≤80
≤80
≤80
≤80
≤80
≤80
≤80
두께
방향
특성
(%)
-
충격시험
샤르피
시험
흡수
온도
에너지
(J)
-
25≤
15≤
25≤
15≤
0℃
27≤
1. 건설용강재 개요
철근콘크리트용봉강(KS D 3504)
종류의
기호
항복점 인장강도
(N/mm ) (N/mm )
SD300
300이상
SD350
350이상
440이상
* SD : Steel Deformed / W : Welding
* CEQ(탄소당량) = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15
굽 힘 성
인장 시험편
연신율(%)
2호에 준한 것
16이상
3호에 준한 것
18이상
2호에 준한 것
18이상
3호에 준한 것
20이상
2호에 준한 것
16이상
3호에 준한 것
18이상
2호에 준한 것
12이상
3호에 준한 것
14이상
2호에 준한 것
10이상
3호에 준한 것
10이상
2호에 준한 것
10이상
3호에 준한 것
10이상
2호에 준한 것
16이상
3호에 준한 것
18이상
2호에 준한 것
12이상
3호에 준한 것
14이상
490이상
SD400
400이상
560이상
SD500
500이상
620이상
SD600
600이상
710이상
SD700
700이상
800이상
SD400W
400이상
560이상
SD500W
500이상
620이상
* SD ○○○ : 항복강도 ○○○ N/mm2
* SD400W/SD500W : ISO6935-2와 동일
굽힘
각도
180°
안쪽 반지름
D16이하 공칭지름의 1.5배
D16초과 공칭지름의 2배
D16이하 공칭지름의 1.5배
180°
D16초과 D41이하 공칭지름의 2배
D51 공칭지름의 2.5배
180°
90°
90°
90°
180°
90°
공칭지름의 1.5배
D25이하 공칭지름의 2.5배
D25초과 3.0배
D25이하 공칭지름의 2.5배
D25초과 3.0배
D25이하 공칭지름의 2.5배
D25초과 3.0배
공칭지름의 2.5배
D25이하 공칭지름의 2.5배
D25초과 공칭지름의 3배
1. 건설용강재 기본사항
HSA800 건축구조용 고성능 열간압연 강재의 특징 (KS D 5994)
1. 건설용강재 기본사항
HSA800 건축구조용 고성능 열간압연 강재(KS D 5994)
• 한국산업표준㉿ 규격 (KS D 5994)의 고성능 강재 명칭 (High-performance rolled Steel for Architecture)
2011. 10. 26 확정고시/ 2011. 11. 2 시행
• 초고층/대공간 건축물의 안정성확보를 위한 고성능의 열간 압연 강판 및 강대
• 인장강도 800MPa급 강재이면서 건축물 안정성 확보가 가능한 저항복비, 고용접성을 갖도록 개선된 강재
종류의 기호
항복점 또는
항복 강도
연신율
인장 강도
항복비
(N/mm2)
(%)
(N/mm2)
HSA800
비 고
650~770
800~950
85이하
적용두께
(mm)
시험편
연신율
(%)
16 이하
5호
15이상
16초과 20이하
5호
22이상
20초과
4호
16이상
적용 두께를 초과하는 강재는 주문자와 제조자 사이의 협의에 따른다.
종류의 기호
C
Si
Mn
P
S
Pcm
Ceq
HSA800
0.20이하
0.55이하
3.00이하
0.015이하
0.006이하
0.60 이하
0.30 이하
건설용강재 품질관리 제도
2. 건설용강재 품질관리 제도
2 – 1 품질관리 체계
법(시행령,시행규칙)
훈령
설계기준
예규
국토부 등
관리주체
지침
표준시방서
고시
국토부 등
관리주체
공고
전문시방서
하위기술기준(지침, 편람, 기술지도서, 요령, 표준도)
국토부 등
발주기관
국토부, 관리주체
2. 건설용강재 품질관리 제도
2 – 2 건설기술관리법 상 품질관리
- 일정규모 이상 공사에서 주요건설자재는 KS제품 및 그에 준하는 제품만을 사용토록 의무화함
- 관련 조항 : 건설기술관리법 제24조, 시행령 제 79조 등
적용 대상
사용가능제품
건설자재 ․ 부재
사후조치
비고
공사규모
KS 인증제품
-
<토목공사>
1. 레디믹스트콘크리트
총공사비 5억원 이상 공사
2. 아스팔트콘크리트
3. 바다모래
4. 부순 골재
5. 철근, 에이치(H)형강,
6mm이상 건설용 강판
(다만, 가시설(假施設)용은 제외)
6. 건설폐기물의 재활용 촉진에
관한 법률에 따른 순환골재
KS에 준하는 제품
- 품질검사전문기관에서
<전문공사>
총공사비 2억원 이상 공사
시험 통해 성능 인정 제품
- 감리,감독 입회하에 시험
통해 성능 인정 제품
<건축공사>
주거용건축 : 연면적 661㎡ 초과
비주거용 다중이용시설물
품질시험성적서를
건설포털시스템에
등록
※ 시험기준
주거용외 건축 : 연면적 495㎡ 초과 <철근, H형강>
공동주택 : 3층이상
KS 또는 그에 준하
공사현장별 100톤마다 실시
<6mm이상 건설용강판 >
공사현장별 50톤마다 실시
(발급 후 7일이내)
는 제품 미사용시,
2천만원이하의 벌
금 또는 2년이하의
징역
2. 건설용강재 품질관리 제도
2 – 3 기타 관련 법령
<수입산을 국산제품으로 속여 판매한 경우>
1) 사기죄(형법 제347조)
10년 이하 징역 또는 2천만원 이하의 벌금, 민사상 손해배상
2) 상표권 침해죄(상표법 제66조, 제93조)
7년 이하 징역 또는 1억원 이하의 벌금, 민사상 손해배상 청구
3) 원산지 위반(대외무역법 33조) : H형강에 해당
수입산 H형강에 원산지 표시를 하지 않거나 훼손하는 경우
부적합 건설용강재 사용 사례 및 품질관리 방안
3. 부적합 건설강재 사용 사례 및 품질관리 방안
3– 1 부적합 건설강재 사용 사례
3 - 1- 1 수입 저급강재 -> 국산 KS 강재 둔갑
1) Mill Sheet, Tag 조작
2) 시편 조작
- KS인증제품 시편 채취-> 저급 강재의 시험성적서로 제출
3) 공작물 제작시 혼입
- 외국산과 국산 강재를 혼입하여 사용
(원산지 미부착 또는 국산재로 둔갑)
• 원산지 미부착
• 원산지 표식 훼손
3. 부적합 건설강재 사용 사례 및 품질관리 방안
3 - 1 - 2 해외 규격제품 사용
공장인증을 통해 KS 취득한 해외업체 제품이나, KS기준에 맞지 않는 해외 규격 제품이 사용 => 비 KS제품
사용
3. 부적합 건설강재 사용 사례 및 품질관리 방안
3 - 1 - 2 해외 규격제품 사용
공장인증을 통해 KS 취득한 해외업체 제품이나, KS기준에 맞지 않는 해외 규격 제품이 사용 => 비 KS제품
사용
3. 부적합 건설강재 사용 사례 및 품질관리 방안
3 - 1 - 2 해외 규격제품 사용
공장인증을 통해 KS 취득한 해외업체 제품이나, KS기준에 맞지 않는 해외 규격 제품이 사용 => 비 KS제품
사용
3. 부적합 건설강재 사용 사례 및 품질관리 방안
3 - 1 - 3 편법 수입강재
3. 부적합 건설강재 사용 사례 및 품질관리 방안
3 – 2 강재 확인 방법
3 - 1 - 1 철근
항목
①
②
③
④
⑤
⑥
내용
용접용
원산지 표시
제조자명
생산공장
제품규격
제품강종
용접용 Dot표시
비용접용 없음
한국(KS)
약호표시
당진(1마디)
(Hyundai Steel) 포항(2마디)
인천(없음)
숫자표기
비고
-
SD300
SD350
SD400
SD500
SD600
:
:
:
:
:
없음
3
4
5
6
3. 부적합 건설강재 사용 사례 및 품질관리 방안
· Tag
· 롤링마크(Rolling Mark)
3. 부적합 건설강재 사용 사례 및 품질관리 방안
구분
일반용
용도
SD300
일반바(Mild Bar)로 불리며 주로 토목현장이나
아파트 옹벽구축에 쓰임
SD350
일반바와 하이바의 중간 물성치를 지니며
지하철공사 현장(터널 등)에 주로 쓰임.
최근에는 하이바로 대체 사용하는 추세임
SD400
하이바(Hi Bar)로 불리며 주로 일반 건설
현장에 쓰임.
LNG
저온철근
LNG 저장탱크용으로 저온 콘크리트 구조물에
사용(LNG기지 등)
SD500
메가블랙바로 불리며 초고층 건물지하 현장에
주로 쓰임.
SD600
SD700
초대형 구조물, 횡부재주철근, 기둥주철근으로
사용 예정
표시방법
숫자
각인없음
도트[Dot]
태그
(Tag)
각인없음
녹색
3
●
적색
4
●●
황색
5
●●●
검정
6
●●●●
회색
7
●●●●●
청색
SD400W
웰딩바(Welding BAR)로 불리며 용접이 필요한
구조물에 주로 쓰임 Ex)인천대교
●+4
● + ●●
흰색
SD500W
SD400W와 동일한 용도로 쓰이며
강도는 SD500과 동일함
●+5
● + ●●●
분홍
용접용
3. 부적합 건설강재 사용 사례 및 품질관리 방안
3 – 2 강재 확인 방법
3 - 2 - 1 철근 : 국내 주요 철근사 제조자명 표기
3. 부적합 건설강재 사용 사례 및 품질관리 방안
3 – 3 원산지 확인방법(형강)
3 - 3 - 1 품질표시
형강 Lable : 형강의 단부 웹 부분에 부착 / 별도 철선 부착
강종규격, 제강번호, 인증 규격명, 바코드 등 표기
제강번호(Heat number) : Mill sheet와 일치해야 함.
3. 건설용강재 품질관리 방안
3 - 3 - 2 국내제품 확인 방법
도장 전 (前) : 라벨확인 및 롤 마크(표면양각) 확인
도장 후 (後) ~ 시공 : 롤 마크(표면양각) 확인
3. 건설용강재 품질관리 방안
3 - 3 - 3 수입제품 확인 방법 - 중국
라벨확인 및 롤 마크(표면양각) 확인
라이우
마안산
3. 건설용강재 품질관리 방안
3 - 3 - 4 수입제품 확인 방법 - 일본
라벨확인 및 페인트마킹 확인
신일본제철(NSC)
3. 건설용강재 품질관리 방안
3 – 4 원산지 확인방법(판재)
550~600mm
[min. Edge ~ 100m]
30~50mm
Dot Marking
Stamping
140mm
Color Stroke
Dot Marking
Side
Bar
Marking Code
250mm
1,000mm
Stamping
Side Marking
Color Stroke
3. 건설용강재 품질관리 방안
구 분
Dot Marking
세 부 사 양
• 문자 Marking : 10행 x 20자
• Marking Size : 48mm(폭) x 60mm(높이)
▶ Marking 사양
Side Marking
• Basic Coating : 흰색, 10mm(폭) x 700mm(길이)
• 문자 Marking : 100자 + Bar-Code 20자
• 문자크기 : 두께10mm이하 – 4mm, 10mm초과 – 6mm
Stamping
• 문자 Marking : 49자
• 색상 : 기본 4 color (Red [R], Yellow[Y], White[W], Blue[B])
Color Stroke
• Marking Size : 폭 20mm, 간격 50mm, 4줄 표시가능
※ 자동 Marking기준
3. 건설용강재 품질관리 방안
3. 건설용강재 품질관리 방안
3. 건설용강재 품질관리 방안
3. 건설용강재 품질관리 방안
3 – 5 자재관리 방안
“강구조공사 표준시방서” 제정 계획
• 배경
1. 건축 및 토목 강구조물을 대상으로 하는 “강구조통합설계기준” ‘09.12 고시
- 이에 부합되는 강구조공사시방서 미비
- 상기 설계기준의 취지가 제작/시공과정에도 반영될 수 있도록 신규 개발 필요
2. 건축 및 토목 분야의 강구조물 관련 시방의 통합 및 모법 필요
- 건축 : 건축공사표준시방서(철골공사)
- 토목 : 도로교표준시방, 철도교표준시방
• 활용방안
1. 건축공사 표준시방서 0600 철골공사 내 ‘강구조표준시방서’반영 예정
2. 철도교 및 도로교 표준시방 재개정시 반영
3. 건설용강재 품질관리 방안
• 적용범위는 강구조 제작에 사용되는 주요 구조재료로서 ‘강구조설계기준,2009’에 의거함
• 사용재료의 요건으로는 본 시방서에서 규정하는 KS제품의 사용을 기본으로함
단, 상기 외의 경우에 대해서는 해당 강구조물 관련 기준 및 시방서에 따르는 것으로 함.
본 시방서
건설기술관리법
KBC 2009
도로교표준시방서
(1) 강구조에 사용되는 재
제24조의2(건설자재·부재
0203.2 규격지정 재료
제2장 강교
료는 본 시방서에서 규정하
의 품질확보 등)
0203.3 신재료 및 규격지정
2-1 일반요건
고 있는 「한국산업표준」
1. 「산업표준화법」에 따
외 재료
2.재료
(이하「KS」라 칭함)에 적
른 한국산업표준에 적합하
0203.3.2승인절차
2.1 일반사항
합한 강재를 사용한다.
다는 인증을 받은 건설자재
신재료 및 규격지정 외 재
2.1.2 재료규격
(2) 상기(1) 이외의 경우에
·부재
료를 사용하기 위해서는 관
강교제작에 필요한 재료의
는 해당 강구조물 관련 기
2. 그 밖에 대통령령으로
련분야의 전문학술단체나
규격은「한국산업 규격품」
준 및 시방서에서 정한 바
정하는 바에 따라 국토해양
공인시험검사기관이 작성한
(이하「KS」라 칭함)을 사
에 따른다.
부장관이 적합하다고 인정
…자료를 국토해양부 장관
용하되 KS 규격품 이외의
한 건설자재·부재
에게 제출하고 심의절차에
것은 소정의 절차에 의하여
따라 승인을 득하여 사용하
감독자의 승인을 받아 사용
여야 한다.
한다
건설용강재 최신동향 및 사례
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
4 – 1 철근
초고강도 철근(SD600) 제품 특성
• 고성능 – 탄소당량관리를 통한 품질 향상 및 용접성능 확보
• 고기능 – 엄격한 연신율 관리로 취성발생 대응 및 우수한 가공성 확보
• 친환경 – 강재사용량 절감으로 시공성 향상 및 CO2저감에 기여
• 우수한 경제성
2011. 2. 28 기준가 기준
소요철근량(%)
재료비(%)
(최소철근비준)
(실수요단가기준)
SD400
100.0
SD500
SD600
강종
총재료비(%)
차이
100.0
100.0
-
80.0
103.3
82.6
▼17.4
66.7
105.6
70.4
▼29.6
* 규모 및 적용 방법에 따라 상이할 수 있음
비고
단가차이(SD400기준)
SD500:30천원/톤
SD600:50천원/톤
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
초고강도 철근(SD600)의 적용 현황
※ 현장 적용 장점
(1) 배근 간격 확대
(2) 경제성 확보(총 철근량 감소)
(3) 이산화탄소 배출량 감소
<적용현장>
삼보판매지원시설 확충공사 - 두산건설
원주 및 경남 혁신도시 – LH공사
서울 장지동 위례신도시 보금자리주택
김포, 오산, 수원, 전주 등 다수 현장 적용
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
고성능 철근콘크리트용 봉강
• 규격명 : KS D 3688 고성능 철근콘크리트용 봉강
• 고시일 : 2011. 10. 26 (고시번호 2011-0456)
• 시행일 : 2011. 11. 2 (고시처: 지식경제부 기술표준원)
(홈페이지 http://www.standard.go.kr)
• 종류 및 기호 / 화학성분 / 기계적 성질
종 류
기 호
용 도
SD400S
이형 봉강
내진용
SD500S
종류
기호
항복점
또는
항복 강도
N/mm2
SD400S
400~520
C
Si
Mn
P
S
Cu
Ceq
SD400S
0.29 이하
0.30 이하
1.50 이하
0.040이하
0.040이하
0.20 이상
0.55이하
SD500S
0.32 이하
0.30 이하
1.80 이하
0.040이하
0.040이하
0.20 이상
0.60이하
인장 강도
N/mm2
항복강도의
1.25배 이상
SD500S
500~650
화 학 성 분 %
종류의
기 호
인장 시험편
연신율
%
2호에 준한 것
3호에 준한 것.
16 이상
18 이상
굽 힘 성
굽힘각도
180°
2호에 준한 것.
3호에 준한 것.
12 이상
14 이상
안쪽 반지름
D 25 이하, 공칭 지름의 2.5배
D 25 초과, 공칭 지름의 3배
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
4 – 2 형강
건축구조용압연형강 적용사례
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
4 – 3 건설용 강판
건축구조용 고성능강 (HSA800 : High Performance Steel for Architecture)
• 초고층/대공간 건축물의 안정성확보를 위한 고성능의 열간압압연 강판 및 강대
• 인장강도 800MPa 급 강재이면서 건축물 안정성 확보가 가능한 저항복비, 고용접성을 갖도록 개선된 강재
High
Capacity
High
고강도화
저항복비
Safety
항복강도 편차
내충격성
High
Productivity
고용접성
극후물
두께방향 단면수축율
<롯데 월드타워 123F 적용>
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
교량용 고성능강 (HSB : High performance Steel for Bridges )
기존 강종 대비 강도, 인성, 용접성 등을 종합적으로 개선한 교량 맞춤형 고성능 강재
건설기술혁신사업 “차세대 시설물용 신재료 활용기술 연구단(단장 : 윤태양, ’05~’10)”에서
HSB500/HSB600 개발하여 상용화
건설기술혁신사업 “초장대교량사업단 2핵심과제(‘09~’14)”에서 HSB800(L/W) 개발중
SM520B,SM520C-TMC,
SM490B, SM490Y,
SM490C-TMC, SM570
SM400B, SM400C
HSB500, L, W
HSB600, L, W
HSB800, L, W
SM490B,SM490Y, SM490C,
SM400C
기존 교량의 사용강재
강종 단순화된 HSB
건축구조용 고성능강 (HSA800) 적용효과
• 초고층 건축물 설계시 현수준 600MPa강재, 100mm 이상 적용으로 시공이 난이함
• 고강도화(800MPa) 두께감소 용접량감소 부재중량감소 양중용이
100층 규모
Flange
Web
29
17
40
40
70
45
80
50
80
65
80
80
90
80
100
80
110
80
120
80
전체골조물량
40%
전체골조물량
60%
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
강재를 사용하는 고객의 요구를 수렴하여 건축물에 적합한 고성능 강재로 개발됨.(설계사, 건설사, 학계 )
외국 규격 분석
800 ~ 950 MPa
항복강도
650 ~ 770MPa
연신율
0.85 이하
16% 이상
탄소당량, Ceq
≤ 0.60%
용접균열감수성조성,
PCM
≤ 0.30%
샤르피 흡수에너지
규격(안) 자문회의
•강구조학회 전문가
100mm 이하
인장강도
항복비 (YR)
전문가 설문조사
•일본건축센타 인증 •국내 건설전문가
규격을 참조
요구성능
두께
성능 규격(안) 선정
47J 이상 @ -5℃
기존 800MPa 강재
규격범위
Yield strength
개발 강재 (HSA800)
Tensile strength
규격 Concept 설정
Tensile strength
YR
규격범위
Yield strength
건축물 설계에 적합하도록
만족하는 규격범위를 엄격히 함.
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
HSB의 소재성능
교량용 강재의 강종 단순화 : 기존의 교량용 강재 19종 HSB 9종
강교량 경쟁력 개선, 설계 및 제작 편의성 도모
저온의 사용환경에서 강재의 구조안정성에 대한 의구심 해소: 0℃ -20℃로 강화
고속철도 등의 중차량용 강교량에 필요한 고인성 강재 요구충족 : 0℃ 47J -20℃ 47J
강종
HSB500
HSB600
HSB800
최대판두께
100mm
100mm
80mm
기준 항복강도
(허용응력)
380MPa
(230MPa)
450MPa
(270MPa)
690MPa
(380MPa)
인장강도
500MPa 이상
600MPa 이상
800MPa 이상
충격인성
(충격흡수에너지)
일반인성용 : -5℃에서 47J 이상
저온인성용 : -20℃에서 47J 이상
-5℃에서 47J 이상
-20℃에서 47J 이상
-20℃에서 47J 이상
-40℃에서 47J 이상
용접성
예열작업 불필요
예열작업 불필요
저예열(50℃)
내라멜라테어
요청시 KS D 0276의 K25 보증
내후성(무도장)
HSB500W/HSB600W/HSB800W는 내후성 보유
제조방법
TMCP (Thermo-Mechanical Control Process)
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
HSB의 제도적 기반구축
국토해양부 도로교설계기준(’08.9)
2005.11
2007
KS D 3868 신규 제정(‘07.8)
2008
국토해양부 강구조설계기준(’09.11)
2009
KS D 3868 개정(‘09.2)
2010
국토해양부 도로교표준시방서(’12.12)
2011
국토해양부 도로교설계기준(’10.9)
2012
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
HSB 적용 효과
항복강도
(허용응력)
증가
강중
3~5% 절감
※”도로교설계기준(’10)”
제작
생산성
향상
저 예열 : 80~100℃ 예열 불필요(20℃) or 50℃ 이하
대입열 : SAW 5 10kJ/mm, FCAW 2 5kJ/mm
제작비
8~13% 절감
최대 허용 판두께(mm)
최대 허용 판두께
취성파괴
저항성
증가
18~36%
증가
※”도로교설계기준(’10)”
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
HSB500/HSB600 초도공급
HSB500/HSB600 상용화
•HSB600 초도공급: 인천대교 1,464톤 (’07.1)
•HSB500 초도공급: 순천 해룡-상삼 프로젝트 (’08.1)
•미국 HPS에 이어 `07.1 세계에서 두번째로 상용화 성공
•HSB500 및 600 공급실적 66,900톤 (’07~’10)
•HSB500 및 HSB600 교량설계 반영량: 약 5만톤
인천대교 전경
35,000
HSB500 (37,743 ton)
30,000
30,807
HSB600 (29,163 ton)
사장교 케이블 정착부
POSCO Supply(ton)
Total (66,906 ton)
25,000
20,000
14,861
15,000
10,000
12,896
8,343
5,000
0
2007
2008
2009
<HSB 교량적용 실적(~’10.12월 기준)>
강관 아치
2010.7
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
HSB800 적용 하이브리드 거더 개발
하이브리드 거더의 용어정의 : “플랜지와 복부판에 강도가 다른 강종을 혼합해서 사용한 거더”
하이브리드 거더의 설계 개념 : 복부판의 국부적인 항복을 허용하여 설계 최적화
기대효과 : 공사비 절감(10%), 형고 저감(30%)
- HSB600 거더 대비 HSB800(플랜지)-HSB600(복부판) 하이브리드 거더의 제작비 21% 절감가능
Over design area in web
Allow local yielding
My > My(hybrid)
Minimize over design
fy
fy
f yf f yw
fy
f yw ffyfyf f yw
Conventional Section
f yw f yf
Hybrid Section
HSB500
50
ksi (HSB500과 유사)
HSB800
70 ksi (HSB600과 유사)
HSB500
50 ksi
HSB500
50
ksi
50HSB500
ksi or 70ksi
HSB500
50 ksi
70
ksi
HSB800
70HSB800
ksi
Hybrid Plate Girder
70 ksi
HSB800
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
4 – 4 내지진강관
내지진강관이란?
내지진 강관은 내진 성능이 우수한 SN강재를 소재로 하여 원형 또는 각형으로 제작된 강관을
말하며, 내진 성능이 우수하며, 용접 성능이 매우 뛰어난 강재임
• 내지진강관 종류 및 KS규격
원 소재
명칭
항복강도
(N/mm²)
인장강도
(N/mm²)
KS 규격
롤 성형
열연 (SN400, N490)
프레스 벤딩
후판 (SN400, N490)
STKN 400W
STKN 490B
STKN 490B
235~
235~385
325~475
400~540
400~540
490~640
KS D 3632
롤 성형
열연 (SN400, N490)
SPAR 295
SPAR 360
295~445
360~510
400~550
490~610
프레스 성형
후판 (SN 00,SN490)
SPAP 235
SPAP 325
235~355
325~445
400~510
490~610
종류
원형 강관
각형 강관
KS D 3864
• 내지진강관의 소재로 사용되는 SN강재의 특성
-
내진성 우수 - 항복비, 항복강도의 상한을 규정하여 지진 발생시 붕괴에 대한 저항능력 우수
용접성 우수 - 탄소당량 또는 용접균열 감수성 조성을 낮게 규정하여 용접성 향상
판두께 방향의 성능 확보
공칭 단면 치수 확보
사용 부위를 고려한 최적의 강종 선택 가능
4. 건설용강재 최신동향 및 사례
내지진강관의 적용 현황
• 서남권 야구장(구로구 고척동)
* 내지진강관 적용성 검토 결과 : SN490은 SM490에 비해 항복강도가 크므로 부재안전성 및 경제성에 유리함
→ SN490는 SM490대비 20%물량감소 가능
숭의운동장
짚 와이어(남이섬)
KTX 오송역
감사합니다.