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KDS 14 31 05 강구조 설계 일반사항(하중저항계수설계법)

1 일반사항

1.1 목적

(1) KDS 14 31 00은 하중저항계수설계법에 따라 구조용 강재를 사용한 교량 등을 포함한 토목구조물, 건축물 및 공작물(이하 강구조물)의 부재 또는 연결부(접합부) 해석 및 설계의 일반적인 요구사항을 규정하여 강구조물의 안전성, 사용성 및 내구성을 확보하는 것을 목적으로 한다.

1.2 적용범위

(1) KDS 14 31 00은 강구조물의 부재, 연결부(접합부) 및 시스템 해석 및 설계에 적용한다. 이 기준은 교육이나 설계자의 판단을 대신하기 위한 것이 아니고 단지 공공의 안전을 위해 필요한 최소필요조건을 기술한 것이다. 발주자 또는 설계자는 최소필요조건보다 높은 수준의 설계나 재료 및 시공의 품질을 요구할 수 있다.

1.3 참고기준

KDS 11 00 00 지반설계기준

KDS 14 00 00 구조설계기준

KDS 24 00 00 교량설계기준

KDS 41 00 00 건축구조기준

KCS 14 00 00 구조재료공사 표준시방서

KCS 24 00 00 교량공사 표준시방서

AASHTO (2020), AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, 9th Ed.

AISC (2005), Specification for Structural Steel Buildings, ANSI/AISC 360-05

AISC (2010), Specification for Structural Steel Buildings, ANSI/AISC 360-10

AISC (2016), Specification for Structural Steel Buildings, ANSI/AISC 360-16

AISC (2005), Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, ANSI/AISC 341-05

Federal Emergence Management Agency (FEMA 2000), Recommended Seismic Design Criteria for New Steel-Moment Frame Buildings, REP No. FEMA350 Prepared by the SAC Joint Venture for FEMA, Washington, D.C.

1.4 용어의 정의

1.5 기호의 정의

1.6 한계상태와 설계요구조건

1.6.1 일반규정

(1) 각 부재와 연결부(접합부)는 시공성, 경제성, 미관 및 유지관리를 고려한 안전성 및 사용성을 확보하기 위하여 규정된 한계상태에 대하여 설계한다. 해석의 종류에 상관없이 한계상태에 따라 조합된 하중의 효과는 식 (1.6-1)을 만족해야 한다.

$\sum _{} ^{} \eta _{i} \gamma _{i} q _{i} \,\, \leq \,\, \phi \,R _{n}$ (1.6-1)

여기서,$\eta _{i}$ : 하중수정계수

$\gamma _{i}$ :하중계수

$q _{i}$ :하중 또는 하중효과

$\phi$ :공칭저항에 곱하는 강도저항계수

$R _{n}$ :공칭저항

(2) 소요강도의 계산에서 정의 영향을 발생시키는 하중에 대해서는 최대의 하중계수를, 부의 영향을 발생시키는 하중에 대해서는 최소의 하중계수를 적용한다.

1.6.2 한계상태

(1) 강재로 된 부재 또는 다른 재료와 강재가 합성으로 된 부재는 제작, 운반, 시공 및 사용 중의 각 단계에서 검토해야 한다. 부재 및 연결부의 설계는 일반적으로 다음의 한계상태를 만족해야 하며, 구조물의 상황 및 조건에 따라 적절한 한계상태를 적용한다. 각 한계상태에서 적용하는 하중, 하중계수, 저항계수 등은 구조물별 설계기준에 따른다.

① 강도한계상태

가. 부재와 연결부의 강도 및 국부적 또는 전체적 안전성을 고려하는 한계상태이다.

② 사용한계상태

가. 정상적인 사용하중상태에서 응력, 변형, 또는 균열 등을 고려하는 한계상태이다. 휨부재의 사용한계상태의 검토는 KDS 14 31 10(4.3.3.1.4 및 4.3.3.2.4)의 규정을 적용한다.

③ 피로 및 파단한계상태

가. 피로 및 재료의 인성에 관계된 파괴를 고려하는 한계상태이며, KDS 14 31 20의 규정에 따라 검토 한다.

④ 극한하중한계상태

가. 지진, 홍수 또는 선박충돌 등의 극한적 상황을 고려하는 한계상태이다.

1.6.3 설계요구조건

1.6.3.1 강도

(1) 부재 및 연결부의 설계강도($\, \phi \,R _{n}$)가 강도한계상태의 하중조합에 근거하여 산정된 소요강도($\sum _{} ^{} \eta _{i} \gamma _{i} q _{i} \,\,$) 이상이 되어야 한다.

1.6.3.2 안전성

(1) 부재 및 연결부의 안전성은 KDS 14 31 10, KDS 14 31 15, KDS 14 31 25의 규정에 따라 검토한다.

1.6.3.3 연결부

(1) 용접 및 고장력볼트를 이용한 이음 및 연결부의 설계는 KDS 14 31 25의 규정에 따라 검토한다.

1.6.3.4 피로 및 파단

(1) 반복되는 변동하중에 의한 피로 및 재료의 인성에 따른 파단에 대한 설계는 KDS 14 31 20의 규정에 따라 검토한다.

1.6.3.5 사용성

(1) 처짐 또는 변형은 구조적 측면뿐만 아니라, 미적 또는 심리적 측면에서 제어해야 한다. 영구변형에 대한 설계는 KDS 14 31 10(4.3.3.1.4 및 4.3.3.2.4)에 따라 검토한다. 필요한 경우, 사용성 측면에서 균열, 진동 및 주행편의성 등에 대하여 검토한다.

1.6.3.6 내구성

(1) 구조용 강재는 부식에 대한 충분한 저항성을 갖도록 설계한다. 흙이나 물에 직접적으로 접하는 강재의 내구성도 검토한다.

1.6.3.7 시공성 및 유지관리

(1) 강구조물은 점검 사다리, 점검 통로, 조명 등 용이한 점검 및 유지관리를 위하여 필요한 시설을 갖추어야 한다. 점검이 어려울 것으로 예상되는 구조시스템은 피해야 한다.

1.7 하중 및 하중조합

1.7.1 일반규정

(1) 본 하중 및 하중조합은 구조용 강재를 사용하는 구조물에 적용한다. 구조물에 작용하는 일반적인 하중의 종류는 1.7.2와 같으며 개별하중에 대한 상세규정, 한계상태별 하중조합, 하중계수 및 하중수정계수 등은 구조물별 설계기준이나 설계시방서를 따른다.

1.7.2 하중의 종류

(1) 설계 시에 고려하는 하중의 종류는 구조물별 설계기준을 참고하되, 일반적인 하중의 종류는 다음과 같다.

• 고정하중

• 활하중

• 지붕의 활하중

• 충격하중

• 풍하중

• (적)설하중

• 지진하중

• 빗물하중

• 수압, 부력, 양압력 및 파압

• 토압

• 프리스트레스하중

• 크리프 및 건조수축에 의한 하중

• 초기변형도에 의한 하중

• 온도하중

• 충돌하중

• 원심하중

• 제동하중 및 시동하중

• 지반변동 및 지점이동에 의한 하중

• 마찰하중

• 차량횡하중, 탈선하중 및 장대레일 종하중

• 가설 시 하중

1.7.3 하중계수와 하중조합

(1) 부재와 연결부 설계 시에 하중계수를 고려한 총 설계하중 또는 소요강도는 식 (1.5-1)과 같다.

$Q= \Sigma \,\, \eta _{i} \gamma _{i} \,\,\,q _{i}$ (1.5-1)

여기서,$q _{i}$ : 하중 또는 하중효과

$\gamma _{i}$ : 하중계수

$\eta _{i}$ : 하중수정계수

(2) 구조물 가설위치의 여러 조건과 구조에 따라 적절한 하중 및 하중의 조합을 선정해야 하며 모든 하중을 모두 고려할 필요는 없다.

(3) 하중조합에는 구조물별 설계기준에서 정의된 여러 한계상태별 하중조합을 고려한다. 다만 도로교의 경우 지진 및 선박충돌에 대한 하중은 별도로 고려한다.

(4) 하중계수들은 최대 하중조합 효과가 계산되도록 선정하며, 각 하중조합에서 정과 부의 극한상태를 모두 검토한다. 한 하중이 다른 하중의 효과를 감소시키는 하중조합에서는 그러한 하중에 최소의 하중계수를 적용한다.

2 조사 및 계획

내용 없음

3 재료

3.1 강재

(1) 이 절은 강구조에 적용하는 강재를 대상으로 한다. 다만, 시설물 기준에서 강재의 별도 규정을 정한 경우, 시설물 기준의 재료규정을 따른다.

3.1.1 사용강재

(1) 구조용 강재는 표 3.1-1에 나타낸 한국산업표준(이하 ‘KS’라 한다)에 적합한 것을 사용한다.

표준 강재기호 주요구조용 강재 KS D 35031) 일반 구조용 압연 강재 SS235, SS275, SS315, SS410, SS450, SS550 KS D 3515 용접 구조용 압연 강재 SM275A, B, C, D - TMCSM355A, B, C, D - TMCSM420A, B, C, D - TMCSM460B, C - TMC KS D 3529 용접 구조용 내후성열간 압연 강재 SMA275AW, AP, BW, BP, CW, CPSMA355AW, AP, BW, BP, CW, CPSMA460W, P KS D 3003 항만 및 해양 구조용 내식성 강재 HSM380 KS D 3861 건축구조용 압연 강재 SN275A, B, CSN355B, CSN460B, C KS D 3866 건축구조용 열간 압연 형강 SHN275, SHN355, SHN420, SHN460 KS D 3868 교량구조용 압연 강재 HSB380, L, WHSB460, L, WHSB690, L, W KS D 5994 건축구조용 고성능 압연강재 HSA650 강관 KS D 35662) 일반 구조용 탄소 강관 SGT275, SGT355, SGT410, SGT450, SGT550 KS D 35682) 일반 구조용 각형 강관 SRT275, SRT355, SRT410, SRT450, SRT550 KS D 3632 건축 구조용 탄소 강관 SNT275E, SNT355E, SNT460E, SNT275A, SNT355A, SNT460A KS D 3777 철탑용 고장력강 강관 SHT410, SHT460 KS D 3864 용접 구조용 냉간 각형 탄소 강관 SNRT295E, SNRT360E, SNRT275A, SNRT355A KS F 4602 기초용 강관 말뚝 STP275, STP355, STP380, STP450, STP550 KS F 4605 강관 시트 파일 SKY400, SKY490, SKY500 KS D 3300 항만 및 해양구조용 내식성강관 STKM380 경량 및 기타구조용강재 KS D 3530 일반 구조용 경량 형강 SSC275 KS D 3558 일반 구조용 용접 경량 H형강 SWH275, LSWH355, LSWH420, LSWH460, L KS D 3602 강제갑판 SDP1, 2, 3 KS D 3858 냉간 성형 강 널말뚝 SPY345, WSPY450SPY345M, SPY380M KS F 4603 H형강 말뚝 SHP275, WSHP355W, SHP450W KS F 4604 열간압연강 널말뚝 SY300, WSY400, W KS D 3542 고 내후성 압연 강재 SPA-H, SPA-C 주1) KS D 3503 강재 적용은 비용접부재로 한정한다. 다만, 판 두께 22mm 이하의 가설자재로 사용하는 경우나, 2차부재로서 용접구조용 강재(예 : SM재)의 입수가 곤란한 경우에는 용접 시공시험을 통해 용접성에 문제가 없음을 확인한 후 SS275 강종에 한하여 사용 가능하다.주2) KS D 3566 및 KS D 3568의 SGT, SRT 강관은 원칙적으로 주요 구조 부재로 사용하는 경우 용접하여 사용하지 않는다. 용접성이 요구되는 강관에는 KS D 3632, KS D 3864를 사용한다.

표 3.1-1 구조용 강재의 표준 및 기호

표준 강재기호 주요구조용 강재 KS D 35031) 일반 구조용 압연 강재 SS235, SS275, SS315, SS410, SS450, SS550 KS D 3515 용접 구조용 압연 강재 SM275A, B, C, D - TMCSM355A, B, C, D - TMCSM420A, B, C, D - TMCSM460B, C - TMC KS D 3529 용접 구조용 내후성열간 압연 강재 SMA275AW, AP, BW, BP, CW, CPSMA355AW, AP, BW, BP, CW, CPSMA460W, P KS D 3003 항만 및 해양 구조용 내식성 강재 HSM380 KS D 3861 건축구조용 압연 강재 SN275A, B, CSN355B, CSN460B, C KS D 3866 건축구조용 열간 압연 형강 SHN275, SHN355, SHN420, SHN460 KS D 3868 교량구조용 압연 강재 HSB380, L, WHSB460, L, WHSB690, L, W KS D 5994 건축구조용 고성능 압연강재 HSA650 강관 KS D 35662) 일반 구조용 탄소 강관 SGT275, SGT355, SGT410, SGT450, SGT550 KS D 35682) 일반 구조용 각형 강관 SRT275, SRT355, SRT410, SRT450, SRT550 KS D 3632 건축 구조용 탄소 강관 SNT275E, SNT355E, SNT460E, SNT275A, SNT355A, SNT460A KS D 3777 철탑용 고장력강 강관 SHT410, SHT460 KS D 3864 용접 구조용 냉간 각형 탄소 강관 SNRT295E, SNRT360E, SNRT275A, SNRT355A KS F 4602 기초용 강관 말뚝 STP275, STP355, STP380, STP450, STP550 KS F 4605 강관 시트 파일 SKY400, SKY490, SKY500 KS D 3300 항만 및 해양구조용 내식성강관 STKM380 경량 및 기타구조용강재 KS D 3530 일반 구조용 경량 형강 SSC275 KS D 3558 일반 구조용 용접 경량 H형강 SWH275, LSWH355, LSWH420, LSWH460, L KS D 3602 강제갑판 SDP1, 2, 3 KS D 3858 냉간 성형 강 널말뚝 SPY345, WSPY450SPY345M, SPY380M KS F 4603 H형강 말뚝 SHP275, WSHP355W, SHP450W KS F 4604 열간압연강 널말뚝 SY300, WSY400, W KS D 3542 고 내후성 압연 강재 SPA-H, SPA-C 주1) KS D 3503 강재 적용은 비용접부재로 한정한다. 다만, 판 두께 22mm 이하의 가설자재로 사용하는 경우나, 2차부재로서 용접구조용 강재(예 : SM재)의 입수가 곤란한 경우에는 용접 시공시험을 통해 용접성에 문제가 없음을 확인한 후 SS275 강종에 한하여 사용 가능하다.주2) KS D 3566 및 KS D 3568의 SGT, SRT 강관은 원칙적으로 주요 구조 부재로 사용하는 경우 용접하여 사용하지 않는다. 용접성이 요구되는 강관에는 KS D 3632, KS D 3864를 사용한다.

(2) 표면처리제품, 주단조품, 선재 및 선재2차제품은 표 3.1-2에 나타낸 KS에 적합한 것을 사용한다.

강재의 종류 표준 강재 대표 기호 표면처리제품 KS D 3506 융융 아연도금 강판 및 강대 SGHC, SGH-Y, SGCC, SGCH, SGCD, SGC-Y KS D 3030 융융 아연 알루미늄 마그네슘 합금 강판 및 강대 SGMHC, SGMH 단조품1) KS D 3752 기계 구조용 탄소 강재 SM-CSM-CK KS D 3710 탄소강 단강품 SF-A, SF-B 선재 및선재2차제품 KS D 3509 피아노 선재 SWRS-A –B KS D 3510 경강선 SW-A, SW-B, SW-C KS D 3514 와이어 로프 - KS D 3556 피아노 선 PW-1, PW-2, PW-3 KS D 3559 경강 선재 HSWR -A -B KS D 7002 PC 강선 및 PC 강연선 SWPC, SWPD KS D 3505 PC 강봉 SBPR, SBPD KS D 7048 이형선 로프 - 주1) 단조품을 용접하여 사용하고자 할 경우, 사전에 용접성 검증이 필요하다.

표 3.1-2 표면처리제품, 단조품, 선재 및 선재2차제품 강재의 표준 및 대표 기호

(3) 강구조에 적용하는 강재의 허용 판 두께는 3.4를 따른다.

(4) 교량용 강판의 경우 인장 또는 교번응력을 받는 부재에 대해서는 KDS 14 31 20을 따른다. 판 두께가 8 mm 미만의 강재에 대해서는 KDS 24 14 31의 강바닥판 구조 세목에 따른다.

(5) 주강품은 표 3.1-3의 한국주물공업협동조합 단체표준을 참고한다.

강재의 종류 표준 강재 대표 기호 주강품 SPS-KFCA-D4101-5004 탄소강 주강품 SC SPS-KFCA-D4102-5005 구조용 고장력 탄소강 및저합금강 주강품 SCMn SPS-KFCA-D4106-5009 용접 구조용 주강품 SCW SPS-KFCA-D4118-5014 도로 교량용 주강품 SCHB SPS-KFCA-D4301-5015 회 주철품 GC SPS-KFCA-D4302-5016 구상 흑연 주철품 GCD 1) SPS-KFCA-D4106-5009에 해당되는 SCW 강재는 용접하여 사용 가능하며 그 외 주조품을 용접하여 사용하고자 할 경우, 사전에 용접성 검증이 필요하다.

표 3.1-3 주강품 강재의 표준 및 대표 기호

3.1.2 접합재료

(1) 볼트, 고장력볼트, 기초볼트와 턴버클 등은 표 3.1-4에 나타낸 KS에 적합한 것을 사용한다.

번호 명칭 종류 KS B 1002 6각 볼트 4.6 KS B 1010 마찰 접합용 고장력 6각 볼트,6각 너트, 평 와셔의 세트 1종(F8T/F10/F35)1)2종(F10T/F10/F35)1)4종(F13T/F13/F35)1) KS B 1012 6각 너트 4.6 KS B 1016 기초 볼트 모양: L형, J형, LA형, JA형강도등급구분: 4.6, 6.8, 8.8 KS B 1324 스프링 와셔 - KS B 1326 평 와셔 - KS F 4512KS F 4513 건축용 턴버클 볼트건축용 턴버클 몸체 S,E, DST, PT KS F 4521 건축용 턴버클 - 주1) 각각 볼트/너트/와셔의 종류

표 3.1-4 볼트. 고장력볼트 및 기초볼트 등의 제품 규격

(2) 용접재료

용접재료는 표 3.1-5에 나타낸 KS에 적합한 것으로 하고, 모재의 재질 및 용접조건을 고려하여 적절히 선택한다.

번호 명칭 KS D 3508 피복 아크 용접봉 심선재 KS D 3550 피복 아크 용접봉 심선 KS D 7004 연강용 피복아크 용접봉 KS D 7005 연강용 가스 용접봉 KS D 7006 고장력 강용 피복아크 용접봉 KS D 7023 저온용 강용 피복아크 용접봉 KS D 7025 연강 및 고장력강용 마그용 용접 솔리드 와이어 KS D 7101 내후성강용 피복아크 용접봉 KS D 7104 연강, 고장력강 및 저온용 강용 아크용접 플럭스 코아선 KS D 7105 일렉트로 가스 아크용접용 플럭스 코아선 KS D 7106 내후성강용 탄산가스 아크용접 솔리드 와이어 KS D 7109 내후성강용 탄산가스 아크용접 플럭스 충전 와이어

표 3.1-5 용접재료

용접재료 강도(MPa) 적용 가능 강종 $F _{y}$ $F _{u}$ KS D 7004 연강용 피복아크 용접봉 345 420 인장강도 400MPa급 연강 KS D 7006 고장력 강용 피복아크 용접봉 390 490 인장강도 490 MPa~780 MPa 고장력강 410 520 490 570 500 610 550 690 620 750 665 780 KS D 7104 연강, 고장력강 및 저온용 강용 아크용접 플럭스코어선 340 420 인장강도 400MPa급 연강인장강도 490 MPa, 540 MPa, 590 MPa급 고장력강 390 490 430 540 490 590 KS D 7025 연강 및 고장력강용 마그용접솔리드와이어 345 420 인장강도 400MPa급 연강인장강도 490 MPa, 590 MPa급 고장력강 390 490 490 570 KS D 7101 내후성강용 피복아크 용접봉KS D 7106 내후성강용 탄산가스 아크용접 솔리드와이어KS D 7109 내후성강용 탄산가스 아크용접 플럭스충전와이어 390 490 인장강도 400MPa ~ 570MPa급 내후성 고장력강 490 570 비고 1) 서브머지드아크용접(SAW) 용가재의 강도는 표의 피복아크 용접봉 값을 사용하거나, 구기준(KS B 0531 탄소강 및 저합금강용 서브머지드 아크 용착 금속의 품질 구분 및 시험방법)의 값을 참고한다.

표 3.1-6 용접재료의 강도

3.2 철근 및 콘크리트

(1) 철근 및 콘크리트의 품질은 KDS 14 20 00을 따른다.

3.3 형상 및 치수

(1) 구조용 강재의 형상, 치수 및 그 허용차와 관련하여 강구조 건축물과 관련되는 강재는 KDS 41 31 00의 규정에 따르며 교량 강구조용 강재는 KDS 24 00 00의 규정에 따른다.

(2) 볼트, 고장력볼트, 기초볼트 및 턴버클 등 접합요소의 형상 및 치수는 표 3.1-4에 나타낸 KS의 규정에 적합한 것으로 한다.

(3) 용접에 의한 조립재는 KDS 41 31 00 및 KCS 24 00 00에서 규정하는 제품정밀도기준에 적합한 형상 및 치수로 한다.

3.4 재료의 강도

3.4.1 강재의 강도

(1) 표 3.1-1에 나타낸 구조용 강재의 항복강도 $F _{y}$ 및 인장강도 $F _{u}$는 표 3.4-1~표 3.4-3에 나타낸 값으로 한다. 다만, 표 3.4-1~표 3.4-3에 항복강도 및 인장강도가 정의 되지 않은 강재는 표 3.1-1의 관련 KS표준에 명시된 재료의 강도값을 사용한다.

강도 강재기호판 두께 SS235 SS275 SM275SMA2751) SS315 SM355SMA3551) SS410 SM420 SS450 SM4602)SMA4603) SS550 $F _{y}$ 16mm 이하 235 275 275 315 355 410 420 450 460 550 16mm 초과40mm 이하 225 265 265 305 345 400 410 440 450 540 40mm 초과75mm 이하 205 245 255 295 335 - 400 - 430 - 75mm 초과100mm 이하 205 245 245 295 325 - 390 - 420 - 100mm 초과 195 235 235 275 305 - 380 - - - $F _{u}$ 330 410 410 490 490 540 520 590 570 690 주1) SMA275CW,CP, SMA355CW, CP 적용두께 100mm 이하주2) SM460B, C는 주문자 제조자 협정에 따라 150mm 이하 강판 제조 가능주3) SMA460W, P 적용두께는 100mm 이하

표 3.4-1 주요 구조용 강재의 재료강도(MPa)

강도 강재기호판 두께 SS235 SS275 SM275SMA2751) SS315 SM355SMA3551) SS410 SM420 SS450 SM4602)SMA4603) SS550 $F _{y}$ 16mm 이하 235 275 275 315 355 410 420 450 460 550 16mm 초과40mm 이하 225 265 265 305 345 400 410 440 450 540 40mm 초과75mm 이하 205 245 255 295 335 - 400 - 430 - 75mm 초과100mm 이하 205 245 245 295 325 - 390 - 420 - 100mm 초과 195 235 235 275 305 - 380 - - - $F _{u}$ 330 410 410 490 490 540 520 590 570 690 주1) SMA275CW,CP, SMA355CW, CP 적용두께 100mm 이하주2) SM460B, C는 주문자 제조자 협정에 따라 150mm 이하 강판 제조 가능주3) SMA460W, P 적용두께는 100mm 이하

강도 강재기호판 두께 HSB380HSM3801) HSB460 HSB6902) HSA6502) SM275-TMC3) SM355-TMC3) SM420-TMC3) SM460-TMC3) $F _{y}$ 100mm 이하 380 460 690 650 275 355 420 460 $F _{u}$ 100mm 이하 500 600 800 800 410 490 520 570 주1) HSM380 적용두께는 40mm 이하주2) HSA650, HSB690 적용두께는 80mm 이하주3) 열가공제어(TMC)를 한 경우 두께에 따른 항복강도의 저감없이 기준값(16mm이하의 항복강도)을 적용한다강구조 건축물에 적용되는 TMC강재의 적용두께는 80mm 이하

표 3.4-1 주요 구조용 강재의 재료강도(MPa) (계속)

강재기호강도 SGT2751)SRT2752)STP2755) SGT3551)SRT3552)STP3555) SGT4101)SRT4102) STP380STKM3804) SGT4501)SRT4502)STP450 SGT5501)SRT5502)STP550 SHT410 SHT4603) SKY400 SKY490 SKY500 $F _{y}$ 275 355 410 380 450 550 410 460 235 315 385 $F _{u}$ 410 500 540 500 590 690 550 590 400 490 500 주1) 적용두께는 40mm 이하주2) 적용두께는 30mm 이하주3) 적용두께는 25mm 이하, 세립 킬드강주4) 적용두께는 40mm 이하주5) STP275, STP355강의 인장강도($F _{u}$)는 각각 400, 490MPa 이상비고1) 강제갑판(SDP)의 재료강도는 모재의 강도 적용

표 3.4-2 강관의 재료강도(MPa)

강도 강재기호판 두께 SNT275ESNT275A SNT355ESNT355A SNT460ESNT460A SNRT295E1) SNRT360E1) SNRT275A2) SNRT355A2) $F _{y}$ 40mm 이하 275 355 460 295 360 275 355 40mm 초과100mm이하 255 335 440 - - - - $F _{u}$ 100mm이하 410 490 570 410 490 410 490 주1) SNRT-E 강관의 적용두께는 6~22mm, 두께 12mm를 기준으로 항복비와 연신률이 다름주2) SNRT-A 강관의 적용두께는 6~40mm, 두께 12mm를 기준으로 항복비와 연신률이 다름

표 3.4-2 강관의 재료강도(MPa) (계속)

강재기호강도 SWH275SSC275SHP2751) SWH355SHP3551) SWH420 SHP4501) SWH460 SPY3452) SPY380M SPY450 SY300 SY400 SPA3) $F _{y}$ 275 355 420 450 460 345 380 450 300 400 355 $F _{u}$ 410 490 520 550 570 450 500 550 500 550 4904) 주1) 16mm 이상의 SHP 강의 항복강도($F _{y}$)는 각각 265, 345, 440MPa주2) SPY345M의 인장강도($F _{u}$)는 485MPa 이상주3) SPA –H 적용두께는 16mm 이하 열간압연 강판, 강대 및 형강, SPA-C 적용두께는 0.6mm 이상, 2.3mm 이하 냉간압연 강판 및 강대주4) 두께 3mm 미만 SPA-H 강판 및 강대의 인장강도는 주문자 제조자 협정에 따라 510 MPa 이상 적용가능

표 3.4-3 경량 및 기타 구조용 강재의 재료강도(MPa)

(2) 표 3.1-2에 나타낸 표면처리제품, 단조품, 선재 및 선재2차제품의 항복강도 $F _{y}$ 및 인장강도 $F _{u}$는 해당 KS 표준에 명시된 재료의 강도 값을 사용한다. 특히, 단조품의 경우 해당 KS 표준에서 명시하고 있는 열처리 조건에 따른 재료의 강도 값을 사용해야 한다.

3.4.2 접합재료의 강도

(1) 고장력볼트의 규정 최소강도는 표 3.4-4에 나타낸 값으로 한다.

볼트 등급최소 강도 F8T F10T F13T $F _{y}$ $F _{u}$ 640800 9001000 11701300

표 3.4-4 고장력볼트의 재료강도(MPa)

(2) 일반볼트의 규정 최소강도는 표 3.4-5에 나타낸 값으로 한다.

볼트 등급최소강도 4.61) $F _{y}$ $F _{u}$ 240400 주 1) KS B 1002에 따른 강도 등급

표 3.4-5 일반볼트의 최소인장강도(MPa)

(3) 용접이음재료의 강도는 강재의 용접 후 모재의 재료강도 이상을 확보해야 한다.

3.4.3 철근 및 콘크리트의 강도

(1) 철근 및 콘크리트의 강도는 KDS 14 20 00을 따른다

3.5 물리상수

(1) 설계 계산에 사용되는 강재의 물리상수의 값은 표 3.5-1을 사용한다.

종류 물리상수의 값 강과 주강의 탄성계수(MPa) 210,000 PS강선, PS강봉의 탄성계수(MPa) 205,000 PS강연선의 탄성계수(MPa) 195,000 주철의 탄성계수(MPa) 100,000 강의 전단탄성계수(MPa) 81,000 강과 주강의 포아송비 0.30 주철의 포아송비 0.25 강의 열팽창계수(1/℃) 1.2×$10^{-5}$

표 3.5-1 물리상수

3.6 기타 강재

3.6.1 핀, 롤러 및 록커

(1) 핀, 롤러 및 록커의 재료강도는 3.1.1의 해당 재료의 KS 표준에 따른다.

3.6.2 스터드 전단연결재

(1) 스터드 전단연결재의 줄기 지름은 19 mm, 22 mm 및 25 mm를 표준으로 하며 재질은 KS B 1062를 따른다. 스터드 전단연결재의 항복강도는 235 MPa 이상, 인장강도는 400 MPa 이상으로 한다.

3.6.3 스테인레스 강재

(1) 스테인레스 강재는 KS D 3698, KS D 3705, KS D 3706, KS D 3697 등의 KS표준에 따른다.

3.6.4 케이블

(1) 케이블로 사용되는 강재는 표 3.1-2의 선재․선재 2차제품의 관련 KS표준에 따른다.

집필위원

성 명 소 속 성 명 소 속 이경구 단국대학교 (건축) 김경식 청주대학교 (토목) 김대경 울산대학교 (건축) 김선용 원광대학교 (토목) 김성용 국립창원대학교 (건축) 심형보 인천대학교 (토목) 김선웅 영산대학교 (건축) 박연철 인하대학교 (토목) 김태수 한양대학교 (건축) 최병호 한밭대학교 (토목) 김희동 인하공업전문대학교 (건축) 심창수 중앙대학교 (토목) 신진원 카톨릭관동대학교 (건축) 이경찬 배재대학교 (토목) 유정한 서울과학기술대학교 (건축) 최준혁 부천대학교 (토목) 양재근 인하대학교 (건축) 김성보 충북대학교 (토목) 이강민 충남대학교 (건축) 김호경 서울대학교 (토목) 이승혜 세종대학교 (건축) 최동호 한양대학교 (토목) 이은택 중앙대학교 (건축) 최상현 한국교통대학교 (토목) 이철호 서울대학교 (건축) 배두병 국민대학교 (토목) 최병정 경기대학교 (건축) 윤석구 서울과학기술대학교 (토목) 최성모 서울시립대학교 (건축) 박용명 부산대학교 (토목) 최인락 호서대학교 (건축) 하성진 한국교통대학교 (건축)

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