Tests on Failure of Steel Angles due to Very Low-Cycle Fatigue of Loading

극저사이클 재하하에서 앵글 강부재의 파괴실험

The objective of this study is to identify the quantitative relationships among the important physical factors associated with failure of steel members under strong seismic excitations through very low-cycle fatigue tests. Very low-cycle fatigue is meant to be structural fatigue causing cracks and rupture in about 5~30 cycle ranges. The angle specimen was subjected to repeated axial Ioad after undergoing inelastic buckling. The test results reveal that the energy absorption capacities vary heavily with the history of loading and the failure mode. The maximum values of residual local strain at the initiation of a visible crack due to the very low-cycle fatigue were of the order of 25~40%, regardless of loading patterns, deflection modes, and width-to-thickness ratios.

본 연구의 목적은 지진에 의한 강구조 부재의 소성피로손상 및 파괴에 크게 영향을 미치는 중요한 인자를 추출하여 그들간의 정량적 관계를 규명하는 것이다. 이를 위해, 앵글 강부재에 대하여 5~30 사이클 정도의 극저사이클 피로파괴실험을 실시하였다. 실험은 축방향 상대변위에 의해 제어된 반복 하중하에서 행하였으며, 앵글 시험체는 재하초기에 비탄성 전체좌굴 또는 국부좌굴이 발생하였다. 실험결과, 극저사이클 피로파괴하에서 강부재의 에너지 흡수능력은 재하이력과 파괴모우드에 따라 크게 변한다는 것을 알 수 있었고, 균열발생부에서 잔류 국소변형률의 최대치는 재하패턴 변형모우드 폭두께비에 관계없이 25~40% 정도였다.