철골구조 슬립밴드 slip band 현상

 

축하중을 받는 철골부재, 슬립밴드 현상

축방향 하중을 받는 철골 부재에 발생할 수 있는 슬립밴드 현상에 대해 정리했습니다. 부재는 축하중을 받게 되면, 압축 또는 인장에 지배되게 됩니다. 그런데, 전단강도에 취약한 재료의 경우 슬립밴드 현상이 나타나는데요. 그 특징에 대해 알아보겠습니다. 슬립밴드(slip bands)는 루더스 밴드 (Lüders bands), 피오버트 밴드(Piobert's bands) 라고도 합니다. 참고로, 루더스는 첫번째로 이 현상에 대해 정리한 사람이고, 피오버트는 그 뒤를 이어서 현상을 정리한 사람이라고 보면 됩니다.

 

 

 

1. 슬립밴드란

철골 부재에 외력이 축방향 하중(인장력)으로 작용할 때, 부재는 인장응력을 받게 되는데 이로 인해 인장파괴가 아닌 전단변형 및 전단파괴가 발생하는 현상을 말한다. 이는 재료의 특성 때문에 주로 발생하는데, metal 재료의 전단강도가 약한 경우 인장응력을 받는 중 전단소성변형이 먼저 발생하는 것이다.

 

2. 슬립밴드 특징

1) 전단강도

축방향 강도보다 전단에 취약한 재료에 주로 발생한다

2) 응력 변형률 곡선

응력이 항복응력에 도달할때 발생하기 시작한다.

응력-변형률 곡선의 소성구간에서 발생하는데, 슬립밴드가 발달하는 동안의 응력-변형률 곡선은 수평을 이루는 특징이 있다.

3) 발생단면

단면 내 전단응력이 최대인 면을 따라 발생한다

4) 발생방향

축방향과 50-55도 각도를 이루며 발생하는 형상을 갖는다

metal material slip bands

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이상으로 철골부재 슬립밴드 현상에 대해 알아봤습니다. 기술사 단답형 문제 또는 면접에 나올 수 있는 문제이므로 참고하여 주시기 바랍니다.

 

도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.

기술사는 다양한 문제를 보는 게 중요합니다. 아래 링크로 관련 기출문제를 드립니다.

(링크) 강재 응력이력곡선, 바우싱거 효과, 피로검토