가스압접 이형철근의 기계적 강도 특성 연구

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Jeon, Juntai

  • 투고 : 2015.11.02
  • 심사 : 2015.12.17
  • 발행 : 2015.12.31

초록

철근 콘크리트 구조에서 철근의 이음은 불가피하게 사용된다. 최근 들어 철근 콘크리트 구조물에 가장 많이 사용되고 있는 철근 이음에는 겹침 이음, 기계 이음, 그리고 용접 접합 등이 있다. 이중에서 저비용, 건설 현장에서의 실용성, 공사 기간 단축 및 고성능 등의 장점으로 인하여 가스 압접 이음의 효용성이 대두되고 있다. 그러나 가스 압접 이음 과정동안 철근이 열을 받게 되고 이는 접합부 주위에 잔류 응력으로 남아 철근의 피로수명에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 가스 압접 접합부의 명확한 잔류 응력 분석과 가스 압접 후 철근의 하중지지 능력을 확인하기 위한 인장 시험이 수행되어야 한다. 이 연구에서는 공용중인 철근(KS D3504 SD400)에 대하여 3차원 해석을 수행하여 연구 결과 잔류 응력은 상대적으로 작기 때문에 철근의 피로 수명에 영향을 미치지 않으며 인장 실험 결과에서도 가스 압접된 철근의 항복강도가 기준항복강도보다 높게 측정되어 하중 저항 능력도 가스 압접 이음부가 연속된 철근으로서의 거동에 충분히 그 성능을 발휘하는 것으로 나타났다.

키워드

가스압접법;이형철근;잔류응력;3차원 유한요소 해석;강도특성

참고문헌

  1. Cho, B.H., Yoon, Y.H., Yang, J.S., Park, B.K., Yang, Y.S. (1995). "An experimental study on the mechanical properties of gas pressure welded joints of deformed reinforcing steel bars." Proceedings of the Architectural Institute of Korea, Vol. 15, No. 2, pp.643-650
  2. Deng, D., Liang, W. and Murakawa, H. (2007). "Determination of welding deformation in fillet-welded joint by means of numerical simulation and comparison with experimental measurements." Journal of Materials Processing Technology, Vol. 183, pp.219-225. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2006.10.013
  3. Goldak, J. and Akhlagi, M. Computational welding mechanics, Springer, 2005.
  4. Jack C. McCormac and James K. Nelson. Design of reinforced concrete ACI 318-05 Code Edition, 7thed., HarperCollinsCollegePublishers, 1993
  5. Kang, K.W., Lee, J.S., Choi. L., Kim, J.K. (1999). "The behavior of fatigue crack growth in welded rail by gas pressure welding." Proceedings of the Korean Society of Mechanical Engineers, pp.697-702
  6. Kim, K.S. (2012). "An Experimental Study on Strength Safety of Rail Steel using Gas Pressure Welding." Journal of the Korean society for railway, Vol. 15, No. 3, pp.266-271. https://doi.org/10.7782/JKSR.2012.15.3.266
  7. Lee, C. H. and Chang, K. H. (2007). "Numerical analysis of residual stresses in welds of similar or dissimilar steel weldments under superimposed tensile loads." Computational Material Science, Vol. 40, pp. 548-556 https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2007.02.005
  8. Lindgren, L-E. (2001). "Finite element modelling and simulation of welding, Part 2 Improved material modeling." Journal of Thermal Stresses, Vol. 24, pp.195-231. https://doi.org/10.1080/014957301300006380
  9. Seo, D.S., Song, K.J., Hwang, K.T., You, B.T. (2005). "The developing direction of korean gas pressure welding machine." The Korea Institute of Building Construction, Vol. 5, No. 3, pp.131-138
  10. Withers, P.J. (2007). "Residual stress and its role in failure." Reports on Progress in Physics, Vol. 70, pp. 2211-2264. https://doi.org/10.1088/0034-4885/70/12/R04
  11. Jeon, J. T., Lee, C. H., Chang, K.H. (2015). "Behavior of girth-welded buried steel pipes under external pressure" Journal of The Korean Society of Disaster Information, Vol. 11, No. 1 pp.1-8 https://doi.org/10.15683/kosdi.2015.11.1.1

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