강종 선정

강종 선정의 정의

강종 선정은 하중, 환경, 시공 조건에 맞는 강재의 종류와 등급을 고르는 설계 행위다.

강도, 인성, 용접성, 내식성, 피로 성능을 함께 만족하는 강재를 골라야 한다.

한 가지 성질만 보고 고르면 다른 성질에서 감점이 생긴다.

판단해야 할 여섯 가지 성질

강종을 정할 때는 여섯 가지 성질을 함께 본다.

강도는 부재 크기 산정의 기준이고, 인성은 갑자기 깨지지 않게 하는 성질이다.

용접성은 탄소당량으로, 내식성은 내후성 원소와 도장 여부로 판단한다.

이 항목들은 서로 얽혀 있어 항목별로 확인한 뒤 종합 판단한다.

용접성과 탄소당량

용접성은 탄소당량, 즉 CE 값으로 평가한다.

탄소와 합금 원소가 많으면 용접 열영향부가 경화된다.

경화된 부위는 수소 유기 저온균열이 생기기 쉽다.

그래서 AWS식과 IIW식 중 적용 기준에 맞는 식을 골라 쓴다.

인성과 취성파괴

취성파괴는 소성변형 없이 급격히 일어나는 파괴다.

저온, 두꺼운 판, 노치, 빠른 변형률이 겹치면 발생한다.

저온에서 연성-취성 천이온도(DBTT)를 넘으면 흡수에너지가 급격히 줄어든다.

그래서 두꺼운 판일수록 더 높은 인성 요구를 적용한다.

내후성강과 무도장 조건

내후성강은 Cu, Cr, P, Ni를 소량 넣어 안정된 녹층을 만든다.

무도장 내후성강은 SMA41W, SMA50W, SMA58W가 쓰인다.

두 종류 모두 녹층이 보호막 역할을 하지만 적용 조건은 다르다.

염분이 많은 해안이나 물이 고이는 상세에서는 녹층이 안정되지 않는다.

고강도강과 피로

고강도 강재는 같은 하중에서 단면을 줄여 자중을 낮춘다.

하지만 고강도 강은 피로 강도가 항상 비례해 높아지지는 않는다.

볼트 구멍 같은 노치 부위는 피로 등급이 낮게 적용된다.

그래서 피로 등급과 상세부 형식을 함께 검토한다.

정리와 기출 방향

앞 문제의 정답은 크게 늘지 않는다.

강종은 강도보다 사용 환경과 용접·인성 조건으로 먼저 정한다.

두께가 커지면 판두께 방향 특성과 예열 조건이 중요해진다.

시험에서는 각 항목이 강종 결정에 어떻게 이어지는지 밝혀 쓴다.