This study deals with the microstructure and tensile properties of 600 MPa-grade seismic reinforced steel bars fabricated by a pilot plant. The steel bar specimens are composed of a fully ferrite-pearlite structure because they were air-cooled after hot-rolling. The volume fraction and interlamellar spacing of the pearlite and the ferrite grain size decrease from the center region to the surface region because the surface region is more rapidly cooled than the center region. The A steel bar specimenwith a relatively high carbon content generally has a higher pearlite volume fraction and interlamellar spacing of pearlite and a finer ferrite grain size because increasing the carbon content promotes the formation of pearlite. As a result, the A steel bar specimen has a higher hardness than the B steel bar in all the regions. The hardness shows a tendency to decrease from the center region to the surface region due to the decreased pearlite volume fraction. On the other hand, the tensile-to-yield strength ratio and the tensile strength of the A steel bar specimen are higher than those of the B steel bar with a relatively low carbon content because a higher pearlite volume fraction enhances work hardening. In addition, the B steel bar specimen has higher uniform and total elongations because a lower pearlite volume fraction facilitates plastic deformation caused by dislocation slip.

This study deals with the microstructure and tensile properties of 700 MPa-grade high-strength and seismic reinforced steel bars. The high-strength reinforced steel bars (600 D13, 600 D16 and 700 D13 specimens) are fabricated by a TempCore process, while the seismic reinforced steel bar (600S D16 specimen) is fabricated by air cooling after hot rolling. For specimens fabricated by the TempCore process, the 600 D13 and 600 D16 specimens have a microstructure of tempered martensite in the surface region and ferrite-pearlite in the center region, while the 700 D13 specimen has a microstructure of tempered martensite in the surface region and bainite in the center region. Therefore, their hardness is the highest in the surface region and shows a tendency to decrease from the surface region to the center region because tempered martensite has a higher hardness than ferrite-pearlite or bainite. However, the hardness of the 600S D16 specimen, which is composed of fully ferritepearlite, increases from the surface region to the center region because the pearlite volume fraction increases from the surface region to the center region. On the other hand, the tensile test results indicate that only the 700 D13 specimen with a higher carbon content exhibits continuous yielding behavior due to the formation of bainite in the center region. The 600S D16 specimen has the highest tensile-to-yield ratio because the presence of ferrite-pearlite and precipitates caused by vanadium addition largely enhances work hardening.

This present study deals with the microstructure and tensile properties of 600 MPa-grade high strength and seismic resistant reinforcing steels. The high strength reinforcing steel (SD 600) was fabricated by Tempcore processing, while the seismic resistant reinforcing steel (SD 600S) was air-cooled after hot-rolling treatment. The microstructure analysis results showed that the SD 600 steel specimen consisted of a tempered martensite and ferrite-pearlite structure after Tempcore processing, while the SD 600S steel specimen had a fully ferrite-pearlite structure. The room-temperature tensile test results indicate that, because of the enhanced solid solution and precipitation strengthening caused by relatively higher contents of C, Mn, Si and V in the SD 600S steel specimen, this specimen, with fully ferrite-pearlite structure, had yield and tensile strengths higher than those of the SD 600 specimen. On the other hand, the hardness of the SD 600 and SD 600S steel specimens changed in different ways according to location, dependent on the microstructure, ferrite grain size, and volume fraction.

프리캐스트 콘크리트 골조에서 실물크기의 보-기둥 접합부 실험체 5개를 대상으로 반복가력 실험을 수행하였다. 지진하중을 받는 골조를 대상으로 1개의 일체식 실험체와 4개의 프리캐스트 실험체를 포함하여 5개의 1/2스케일의 내부 보-기둥 접합부를 대상으로 하였다.주요 변수는 보의 구조적 연속성을 확보하기 위한 접합부의 형태와 접합부의 특별한 보강형태(섬유콘크리트와 횡보강근)로 하였다. 실험체는 강기둥-약보 개념에 따라 설계하였다. 보 철근은 접합부에 큰 비탄성 전단력이 작용할 경우 보에 소성힌지가 발생하도록 계획하였다. 접합부의 성능평가는 접합부의 강도, 강성, 에너지 소산능력과 층간변위비로 평가하였다. 실험결과 실험체의 파괴는 보의 소성힌지부에서 파괴되었다. 보-기둥 접합부의 성능은 대체적으로 우수한 것으로 나타났다. 접합부의 강도는 일체식 RC 구조의 비해 1.15배 정도 향상되었다. 층간변위 3.5%때의 강도에서 실험체는 ECC의 인장변형능력과 철골연결재의 항복에 의해 연성거동 하였다.

구조물 내진설계의 개념은 기존요구조건이라는 조항으로 시방서에 규정되어 있으며 구조물이 지진발생시에 안전성과 경제성을 최대한 확보할 수 있으며 비선형시간 이력해석을 수행하여 자진시의 동적거동을 기술함으로써 확인할 수 있다. 내진설계에 보편적으로 적용하는 응답스펙트럼해석법은 선형해석법으로 구조물의 비선형동적거동의 영향을 거동계수로 반영하므로 파괴메카니즘 및 기본 요구조건의 만족여부를 거동계수를 구하는 과정으로 결정할 수 있다. 이 연구에서는 내진설계방식에 의해 설계된 약진지역에 의한 화학공장건물의 모델인 3차원 철골뼈대구조물을 선정하고 거동계수를 결정하는 과정을 수행하여 지진시의 동적거동을 확인하였다. 이 연구의 결과, 현 시방서의 응답스펙트럼해석법에 적용되는 거동계수는 강진지역의 구조물의 경우 기능성 및 안정성 한계를 제시하지만 약진지역 구조물의 경우는 실제 동적거동과 무관하다는것과 약진 지역에 위치한 구조물의 내진설계에는 시방서가 제시한 내진설계방식을 적용하는 것이 주요한 사항임을 확인하였다.

구조물에 내진설계를 적용하는 목적은 지진에 노출되는 구조물에 안전성과 경제성을 고려한 파괴메카니즘을 부여하는 것이다. 내진설계에 보편적으로 적용하고 있는 응답스펙트럼해석법은 선형해석법으로 구조물의 비선형 동적거동에 의한 영향은 특정 계수로 반영한다. 그러나 기존의 내진설계시방서들이 강진지역에 있는 나라들에 의해 제정 및 개정되어 왔기 때문에 응답스펙트럼 해석법 뿐만 아니라 기타의 적용규정이 강진지역에 위치한 구조물의 상황만을 고려하여 제시되었다. 따라서 중약진지역에 위치한 구조물의 내진설계에 대한 별도의 연구가 요구되고 있다. 이 연구에서는 중약진지역에 위치한 콘크리트 교량을 선정하여 비선형 동적거동을 반영하는 계수를 결정하고 응답스펙트럼 해석법을 적용하였다. 연구 결과 바탕으로 중약진지역의 교량에 대해 내진설계의 목적을 만족하는 개선된 내진설계 절차를 제시하였다.

최근 지진의 발생 빈도가 잦아지면서 고강도 내진 철근에 대한 관심이 급증하였다. 그러나 현재 콘크리트구조 학회기준 (2017)에서는 철근콘크리트 부재의 전단철근의 항복강도를 500MPa로 제한하고 있다. 이 논문에서는 이러한 설계기준항복강도 제한을 확장하기 위해 고강도 내진 철근을 사용한 철근콘크리트 보의 실험을 수행하였다. 실험에는 항복강도가 400MPa, 500MPa, 700MPa인 전단철근이 사용되었으며 전단철근의 배근간격을 변수로 하여 철근비에 따른 철근콘크리트 보의 전단거동을 비교하였다. 실험결과 철근량과 철근의 항복강도가 증가할수록 전단강도비가 감소하는 경향이 나타났다.