<해외규격> H형강 해외규격 ASTM A992

 

안녕하세요?

오늘은 미국 <ASTM의 A992>에 대해서 알아보겠습니다.

아래 표와 같이 대한민국은 KS, 미국은 ASTM, 일본은 JIS, 중국은 GB, 유럽은 EN처럼 각 나라마다 국가 규격이 있습니다.

 

ASTM은 아래와 같이 A36 / A572 / A992가 있습니다.

국내 KS와 비교해 보자면 A36은 SS, A572는 SM, A992는 SHN과 가지고 있는 능력이 비슷합니다.

 

ASTM A992 Standard Specification for Structural Steel Shapes

KS D 3866 SHN강종과 비교하여 설명 드리겠습니다.

SHN의 용도는 건축구조용입니다.

A992의 경우는 건축구조용, 교량용, 일반구조용으로 되어있습니다.

둘 다 형강으로만 제작이 가능합니다.

SHN이나 A992는 후판이나 열연, 냉연으로 만들 수 없습니다.

SHN은 275/ 355 / 420 / 460급으로 항복강도 MPa 단위로 구분되어 있는 반면,

 A992 항복강도에 따른 구분 없이 하나의 강종으로 구성되어 있습니다.

 

 

1. 화학성분 / 탄소당량(Ceq)

철의 5대 합금원소는 탄소, 규소, 망간, 인, 황입니다.

강종별로 화학성분을 관리하여 규격인증을 하고 있습니다.

SHN355나 A992는 내진설계 시 사용되는 내진용강재입니다.

5대 합금원소 이외에도 구리, 니켈 등 12종이나 엄격하게 관리 함으로써 형강 중에서는 최고 성능의 강재라고 할 수 있습니다.

두 강종의 함금원소 관리 수치가 상당히 유사한 것으로 보입니다.

국내 SHN 강종이 2006년에 만들어 진 것으로 보아 ASTM A992 강종을 참조하지 않았을까 생각합니다.

탄소당량(Ceq)이란 아래 표와 같이 합급원소들을 탄소의 영향력으로 환산한것입니다.

용접성에 영향을 미칩니다.

이런 합금원소들(탄소, 망간, 크롬, 구리, 니켈 등)이 많이 들어가 있으면 용접성에 악영향을 미치게 됩니다.

보통 탄소 당량이 0.45% 이하 일 때 용접성능이 우수하다고 할 수 있습니다.

SHN355나 A992는 탄소당량을 0.45% 이하로 관리하여 용접성을 보증하고 있습니다.

 

 

2. 인장강도/항복강도

인장강도는 SHN355는 490Mpa ~ 610Mpa, A992는 450Mpa이상으로 관리하고 있습니다.

항복강도는 SHN355는 355Mpa ~ 475Mpa, A992는 345Mpa ~ 450Mpa입니다.

두께에 따른 강도 저감 없이 항복강도의 상하한치를 관리하고 있습니다.

항복강도 상하한치 관리는 내진설계 시 지진과 같은 의도치 않은 외력이 발생되어 구조물이 붕괴 또는 파손될 때,

대피시간을 보장하여 인명피해를 최소화하도록 구조엔지니어가 의도한 붕괴메커니즘의 발생이 가능하도록 해줍니다.

내진설계 시 보붕괴형(강기둥-약보 시스템) 메커니즘을 갖도록 설계되고 있으며,

실제 건축물에서 이러한 붕괴메커니즘을 보이려면 사용되는 강재의 실제항복강도는 매우 중요한 요인이 됩니다.

 

 

3. 항복비 / 샤르피

SHN, A992는 항복비(항복강도/인장강도의 비)를 85% 이하로 규정함으로써 소성변형능력을 확보하고 있습니다.

항복비는 내진성능과 직접적인 관련이 있으며,

강재의 항복 이후 최대인장강도까지 도달하는데 필요한 소성변형능력을 확보하여

지진과 같은 외력이 작용했을 때 취성파괴로 인한 건축물의 급격한 붕괴를 방지할 수 있습니다.

 

샤르피 흡수 에너지 수치란 샤르피 충격 시험을 통해 온도에 따른 흡수 에너지를 관리 하는 것입니다.

일반적으로 강재는 연성적인 재료인데 비해 지진과 같은 반복하중이 작용하게 되면 용접접합부 같은 경우 취성파괴가 일어날 수 있습니다.

이를 방지하기 위해서 SHN강재는 샤르피 흡수에너지의 하한치를 0℃ 27J로 규정하였습니다.

A992는 샤르피 V노치 테스트를 하지 않습니다.

 

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