저니켈 듀플렉스계 스테인리스강 2행1열 일면전단 볼트접합부 구조거동에 대한 유한요소해석

Abstract

스테인리스강은 탄소강에 비해 우수한 내구성, 연성 및 내식성을 가지고 있기 때문에 최근 구조부재와 산업의 다양한 분야에서 스테인리스강을 구조용 재료로 사용하기 위한 요구가 증대되고 있다. 그러나, 국내의 구조설계기준(KDS 41)에서 스테인리스강은 구조용 재료로 포함되어 있지 않고, 그에 따른 구조설계기준도 규정되어 있지 않다. 이 논문에서는 듀플렉스계 스테인리스강(STS329FLD) 일면전단 볼트접합부에 관한 기존의 실험연구결과를 바탕으로 접합부의 최대내력과 면외변형의 영향을 조사하기 위해 유한요소해석을 수행하였다. 실험과 해석에서 연단거리가 비교적 큰 접합부에서 면외변형이 발생되었고 접합부의 내력을 저하시켰다. 초기변형에 따른 추가적인 변수해석을 수행하였고 초기변형을 반영한 해석결과는 듀플렉스계 스테인리스강 볼트접합부의 실험내력에 더 근접하였다.

Since stainless steel has many advantages such as excellent durability, ductility and corrosion resistance compared to those of carbon steel, recently, the need of stainless steel has been increased as a structural material in a variety of structural members and industrial fields. However, stainless steels are not included as the structural materials in Korean Design Standards (KDS 41 31 00) and the corresponding design standards are not specified. In this paper, finite element analysis has been performed to investigate the ultimate strength and curling effect based on the previous test results on duplex stainless steel (STS329FLD) single shear two-bolted connection. It is known that in both test and analysis, curling(out-of-plane deformation) occurred in specimens with a long end distance and it reduced the strength of curled specimen. Also, additional parametric analysis was conducted according to initial imperfection of connected plate and analysis results considering initial imperfection provided a better strength prediction of STS329FLD bolted connection.