[ Article ]

Journal of Korean Society of Steel Construction - Vol. 30, No. 1, pp.13-23

ISSN: 1226-363X (Print) 2287-4054 (Online)

Print publication date 27 Feb 2018

Received 06 Nov 2017 Revised 17 Dec 2017 Accepted 27 Dec 2017

DOI: https://doi.org/10.7781/kjoss.2018.30.1.013

Built-up H형강의 소재특성 및 용접성능에 관한 연구

최영한¹ ; 김상섭²^{, *}

1)박사과정, 한국기술교육대학교, 건축공학과
2)교수, 한국기술교육대학교, 디자인･건축공학부

A Study on the Material Properties and Welding Performance of Built-up H-beam

Choi, Young Han¹ ; Kim, Sang Seup²^{, *}

1)Ph.D Course, Department of Architectural Engineering, KOREATECH
2)Professor, School of Design & Architectural Engineering, KOREATECH

Correspondence to: ^†Tel: +82-41-560-1330, Fax: +82-41-560-1224, Email: kimss@koreatech.ac.kr

초록

단면을 자유롭게 제작할 수 있는 Built-up H형강(BH)의 사용이 점점 증대하고 있다. 본 연구는 BH의 규격화를 위한 기초연구로 SM490, SM520 강재의 항복강도, 인장강도, 연신율, 샤르피 흡수에너지 등의 소재특성을 확인하였다. 또한 single-SAW 및 tandem-SAW를 활용하여 6개의 BH 공시체를 제작하였으며, 공시체에서 매크로시험편, T바 인장실험체를 채취하여 용접성능을 확인하였다. 소재특성시험 결과 국내산 SM490, SM520 강재의 특성은 모두 KS를 만족하였으며, 용접성능실험 결과 BH의 용접부는 충분한 용접성능을 갖추었다고 판단할 수 있다. 따라서 본 연구에서 사용된 국내산 SM490, SM520 강재는 BH의 소재로 적합한 것으로 판단되며, single-SAW, tandem-SAW는 충분한 용접성능을 발휘하는 것으로 사료된다.

Abstract

The use of a built-up H-beam (BH) that can easily manufacture a section is increasing. This is a basic study on standardization of BH. It confirmed the material properties of SM490 and SM520 steel such as yield strength, tensile strength, elongation, charpy absorbed energy, and else. The six BH specimens were manufactured with single-SAW or tandem-SAW. The welding performance was confirmed by collecting the macroscopic specimen and T-bar tensile specimen form the BH. As a result of the material property test, the properties of SM490 and SM520 which are made in Korea both satisfied the KS. As a result of the welding performance experiment, it is determined that the weld zone of BH has sufficient welding performance. Therefore, they are determined that the SM490 and SM520 steel are a proper material of BH, and the single-SAW and the tandem-SAW show a sufficient welding performance.

Keywords:

Built-up H-beam, Material properties, Welding performance, T-bar tensile test, Macroscopic test

키워드:

Built-up H형강, 소재특성, 용접성능, T바 인장실험, 매크로시험

1. 서 론

최근 초고층 건축물의 건설과 연구가 진행되면서 건설기술은 비약적 발전을 이루었으며, 특히 철강산업의 발전과 강구조물 건설기술의 발전을 이루었다. 그럼에도 강구조 건축물에 사용되는 부재는 H형강이 기본이라 할 수 있다. H형강은 크게 압연H형강(Rolled H-beam, RH라고 함)과 용접H형강(Built-up H-beam, BH라고 함)으로 구분할 수 있으며, 그간 국내의 강구조 건축물의 부재에는 RH를 많이 사용하여 왔다. 그러나 RH는 규격화된 제품으로 일부 정해진 형상만 제작하므로 규격 이외의 H형강에 대한 수요에 대응하지 못하는 한계가 있다. 따라서 필요한 단면이 RH의 규격과 맞지 않으면 BH를 제작하여 적용하여 왔다.

강구조 건축물의 다양한 설계로 건축물의 형태가 자유로워지고 있다. 비정형 구조물의 설계가 증가하고 있는 시점에서 건축물을 RH만으로 설계, 시공할 수 없으므로, BH의 사용이 점점 증대하고 있다. 또한, BH는 단면을 자유롭게 제작할 수 있으며, 플랜지와 웨브의 구조성능이 다른 하이브리드 보로 제작할 수 있다는 장점이 있다.

BH에 대한 연구로 Ha et al.^[1], Lee et al.^[2]은 BH의 보부재에 대한 실험을 실시하여 휨성능을 확인하였으며, Kim et al.(2012)^[3]은 BH의 기둥부재에 대한 실험을 실시하여 압축성능을 확인하였다. Kim et al.(1994)^[4], Kim et al.(2008)^[5]은 BH를 적용한 기둥보 접합부에 대한 실험을 실시하였으며, Lim et al.^[6]은 BH의 보부재에 대한 실험과 기둥보 접합부에 대한 실험을 실시하여 구조성능을 확인하였다. 이처럼 BH에 대한 연구는 BH의 제작에 대한 연구보다는 BH를 적용한 부재실험 위주로 진행되어 왔다.

그리고 BH의 제작에 대한 표준적인 제작지침, 품질기준 및 품질검사 기준이 부족한 상태이며, BH의 품질적정화를 파악하기 어려운 실정이다. 따라서 건설산업의 진보를 위해서는 적정 품질을 확보한 BH를 제작하는 것이 관건이다.

이에 본 연구는 BH의 규격화를 위한 기초연구로, 보부재와 기둥부재에 대한 부재실험을 실시하기 이전에 BH에 사용가능한 강재의 소재특성을 파악하고 BH의 용접부에 대한 특성을 연구하고자 한다.

2. 연구계획 및 방법

본 연구에서는 건축산업에서 활용하고 있는 SM490, SM520 강재의 소재특성을 파악하고, BH 공시체를 제작하여 BH의 용접성능을 확인하고자 한다.

2.1 BH 공시체의 제작

BH의 용접성능을 확인하기 위하여 BH 공시체를 제작하였다. 본 연구에서 실험대상이 되는 BH 공시체는 Table 1과 같다. 휨재와 압축재의 단면형상으로 구분하여 단면사이즈를 정하였으며, 강종 및 제조국을 변수로 하였다. 변수에 따라 Fig. 1과 같이 BH 공시체명을 정하였다.

Table 1.

List of Built-up H-beam

Fig. 1.

Specimens name of H-beam according to variable

BH 공시체를 제작하기 위하여 현대종합금속의 S-777 MX × H-14를 사용하여 플랜지와 웨브의 판재를 Fig. 2의 순서로 1pass single-SAW 및 tandem-SAW로 용접하였다. S-777MX × H-14의 Mill Sheet에 표기된 항복강도는 559 N/mm², 인장강도는 629N/mm²으로 SM490 강재(인장강도 490~610N/mm²)의 용접과 SM520 강재(인장강도 520~640 N/mm²)의 용접에 사용하기에 적합한 용접재료인 것으로 판단된다.

Fig. 2.

Welding procedure of Built-up H-beam

BH 공시체의 제작은 웨브두께가 9mm인 경우는 필릿사이즈 6.5mm, 유효목두께 4.6mm, 웨브두께가 12mm인 경우는 필릿사이즈 8.5mm, 유효목두께 6.1mm, 웨브두께가 13mm 인 경우는 필릿사이즈 9mm, 유효목두께 6.4mm로 관리하여 BH 공시체를 제작하였다^[7]. Table 2는 BH 공시체를 제작 후 Fig. 3과 같이 필릿사이즈를 실측한 결과이다.

Table 2.

Measurement results of fillet size

Fig. 3.

Measurement position of fillet size

공시체별 용접조건은 Table 3과 같다. 여기서, 선행(Lea-ding)과 후행(Trailing)이라는 용어는 탄뎀(tandem)방식에서 사용되며, 탄뎀방식은 선행용접봉과 후행용접봉을 같이 움직여 용접하는 자동용접방식이다.

Table 3.

Welding condition

본 연구에서 웨브의 두께가 11mm 이하인 BH 공시체는 1pass 용접으로도 충분한 필릿사이즈와 유효목두께를 확보할 수 있어 single-SAW로 용접하였으며, 웨브의 두께가 12mm 이상인 BH 공시체는 충분한 필릿사이즈와 유효목두께 확보를 위해 tandem-SAW로 용접하였다. 입열량은 2,200~4,000 J/mm의 범위로 강구조공사 표준시방서^[8]에서 정하고 있는 SM490, SM520 강재에 대한 SAW 1pass의 최대 입열량인 7,000J/mm보다 낮은 값이다.

2.2 실험 계획 및 방법

2.2.1 소재인장시험 계획 및 방법

BH에 적용하기 위한 SM490, SM520 강재의 기계적 성질을 확인하여 기초적인 자료를 조사하기 위하여 판두께별로 소재인장시험을 실시하였다. 소재인장시험은 Table 4와 같이 국내산 SM490(9~26mm), SM520(9~23mm) 강재와 중국산 SM490(9mm, 12mm, 20mm) 강재를 대상으로 하였다. 강재의 Mill Sheet를 확인한바 국내산은 KS를 획득한 강재이다. 그러나, 중국산은 등급이 SM490 강재이며, KS 획득여부는 표기되어 있지 않다.

Table 4.

List of material tensile tests

소재인장시험편은 KS　B 0801(2007) ｢금속재료 인장시험편｣^[9]에 따라 1A호로 3개씩 제작하였으며, 총 63개의 소재인장시험편을 제작하였다. 소재인장시험은 KS B 0802(2013) ｢금속재료 인장시험방법｣^[10]에 따라 실시하였다. 소재인장시험의 결과는 KS D 3515(2014) ｢용접구조용 압연강재｣^[11]의 기준과 비교하였다.

2.2.2 충격시험 계획 및 방법

BH 공시체를 제작한 후 강재의 샤르피 흡수에너지를 확인하기 위하여 충격시험을 실시하였다. 충격시험편은 KS D 3866(2014) ｢건축구조용 열간압연 H형강｣^[12]에 준하여 충격시험편의 중심이 플랜지의 표면으로부터 두께의 1/4 위치, 또 나비의 끝에서 나비의 1/4 위치가 되도록 채취하였으며, KS B 0809(2011) ｢금속재료 충격시험편｣^[13]에 따라 V노치 시험편으로 제작하였다. 1개의 BH 공시체에서 3개씩 총 18개의 충격시험편을 제작하였다. 충격시험편의 명칭은 Fig. 4와 같이 정하였다.

Fig. 4.

Specimens name according to test type

충격시험은 KS B 0810(2013) ｢금속재료 충격시험방법｣^[14]에 따라 실시하였다. 충격시험의 결과는 KS D 3515(2014) ｢용접구조용 압연강재｣^[11]의 기준과 비교하였다.

2.2.3 매크로시험 계획 및 방법

BH의 용접부의 건전성을 육안으로 확인하기 위하여 용접부에 대하여 매크로시험을 실시하였다. 매크로시험편은 BH 공시체에서 길이방향으로 30mm가 되도록 채취하여 제작하였다. 1개의 BH 공시체에서 1개씩 제작하였으며, 총 6개의 매크로시험편을 제작하였다. 매크로시험편의 명칭은 Fig. 4와 같이 정하였다. 매크로시험은 KS D 0210(2012) ｢강의 매크로 조직 시험방법｣^[15]에 따라 실시하였다.

2.2.4 T바 인장실험 계획 및 방법

BH의 용접부가 소요성능을 발휘하는지 확인하기 위하여 T바 인장실험을 실시하였다. T바 인장실험체는 BH 공시체에서 길이방향으로 30mm가 되도록 채취하여 Fig. 5와 같이 플랜지 폭 200mm, 웨브 길이 400mm가 되도록 제작하였다. 1개의 BH 공시체에서 2개씩 제작하였으며, 총 12개의 T바 인장실험체를 제작하였다. T바 인장실험체의 명칭은 Fig. 4와 같이 정하였다.

Fig. 5.

Size of T-bar tensile test specimens

T바 인장실험은 Fig. 6과 같이 지그를 이용하여 실험체를 설치한 후 KS B ISO 9018(2016) ｢금속 재료 용접부의 파괴 시험-십자 및 겹치기 이음 인장시험｣^[16] 및 KS B 0802(2013) ｢금속재료 인장시험방법｣^[10]을 참조하여 실시하였다.

Fig. 6.

Installation of T-bar tensile test specimens

3. 실험 결과

3.1 소재인장시험 결과

국내산 SM490 강재(두께 5mm 초과, 16mm 이하)의 인장시험결과는 Table 5와 같이 나타났다. E01, E02, E03, E04 모두 항복강도, 인장강도, 연신율이 KS를 만족하는 것으로 나타났다.

Table 5.

Tensile test result of Korea SM490 (thickness 5mm excess ~ 16mm and below)

국내산 SM490 강재(두께 16mm 초과, 40mm 이하)의 인장시험결과는 Table 6과 같이 나타났다. E05, E06, E07, E08, E09 모두 항복강도, 인장강도, 연신율이 KS를 만족하는 것으로 나타났다.

Table 6.

Tensile test result of Korea SM490 (thickness 16mm excess ~ 40mm and below)

국내산 SM520 강재(두께 5mm 초과, 16mm 이하)의 인장시험결과는 Table 7과 같이 나타났다. E10, E11, E12, E13 모두 항복강도, 인장강도, 연신율이 KS를 만족하는 것으로 나타났다.

Table 7.

Tensile test result of Korea SM520 (thickness 5mm excess ~ 16mm and below)

국내산 SM520 강재(두께 16mm 초과, 40mm 이하)의 인장시험결과는 Table 8과 같이 나타났다. E14, E15, E16, E17 모두 항복강도, 인장강도, 연신율이 KS를 만족하는 것으로 나타났다.

Table 8.

Tensile test result of Korea SM520 (thickness 16mm excess ~ 40mm and below)

중국산 SM490 강재의 인장시험결과는 Tables 9, 10과 같이 나타났다. C01, C02, C03, C04 모두 항복강도, 인장강도, 연신율이 KS를 만족하는 것으로 나타났다.

Table 9.

Tensile test result of China SM490 (thickness 5mm excess ~ 16mm and below)

Table 10.

Tensile test result of China SM490 (thickness 16mm excess ~ 40mm and below)

소재인장시험 결과, 국내산 SM490, SM520 강재 및 중국산 SM490 강재는 모두 KS를 만족하였다. 소재인장시험의 결과가 모두 KS에 만족하는 수치이지만, 중국산 강재는 적정 품질의 BH를 제작하기 위해서는 소재에 대한 충분한 검토와 품질관리가 필요한 것으로 사료된다.

3.2 충격시험 결과

BH에 대한 충격시험 결과는 Table 11과 같이 나타났다. 시험결과는 해당 강재의 KS와 비교하였다. 국내산 SM490, SM520 강재의 샤르피 흡수에너지는 KS를 만족하는 것으로 나타났으나, 중국산 SM490 강재인 C(CCA407) 시험편의 샤르피 흡수에너지는 KS를 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 또한, 중국산 강재의 샤르피 흡수에너지는 국산 강재보다 낮게 나타났다.

Table 11.

Charpy impact test result

3.3 매크로시험 결과

Figs. 7~12는 BH의 매크로시험 결과를 나타낸다. 매크로시험 결과, 모든 매크로시험편에서 용접결함이 발견되지 않아 양호한 용접부로 판단된다.

Fig. 7.

Macroscopic test result of M-(BKA-640)

Fig. 8.

Macroscopic test result of M-(BKB-634)

Fig. 9.

Macroscopic test result of M-(BCA-640)

Fig. 10.

Macroscopic test result of M-(CKA-407)

Fig. 11.

Macroscopic test result of M-(CKB-400)

Fig. 12.

Macroscopic test result of M-(CCA-407)

3.4 T바 인장실험 결과

BH의 T바 인장실험 결과는 Table 12 및 Figs. 13~24와 같이 나타났다. 여기서, 인장강도(tensile strength)는 실험최대하중을 웨브의 단면적으로 나누어 구하였다.

Table 12.

T-bar tensile test result

T(BKA640)1 실험체의 인장강도는 557.4N/mm², T(BKA 640)2 실험체의 인장강도는 566N/mm²으로 웨브의 소재인장강도인 538.6N/mm²보다 높게 나타났다. 파괴모드는 모두 웨브의 모재파괴로 나타나 BKA640의 용접부는 소요성능을 충분히 발휘하는 것으로 판단된다. Fig. 13은 응력변형도 곡선, Fig. 14는 실험체의 파괴모드를 나타낸다.

Fig. 13.

Stress strain curve of T-(BKA-640)-1

Fig. 14.

Fracture mode of T-(BKA-640)

T(BKB634)1 실험체의 인장강도는 584.8N/mm²으로 웨브의 소재인장강도인 574.9N/mm²보다 높게 나타났으나, T (BKB634)2 실험체의 인장강도는 491N/mm²으로 웨브의 소재인장강도보다 낮게 나타났다. 파괴모드는 모두 용접부(HAZ) 파괴로 나타났다. Fig. 15는 응력변형도 곡선, Fig. 16은 실험체의 파괴모드를 나타낸다.

Fig. 15.

Stress strain curve of T-(BKB-634)-1

Fig. 16.

Fracture mode of T-(BKB-634)

M(BKB634)의 매크로시험 결과는 양호한 용접부로 나타났지만, T(BKB634)의 T바 인장실험의 결과는 용접부(HAZ) 파괴로 나타났다.

용접부에서 파괴가 일어나게 되면 용접부의 성능에 대한 품질관리에 문제가 발생된다. 용접부의 파괴로 나타났더라도, T(BKB634)1 실험체와 같이 실험최대하중을 웨브의 단면적으로 나눈 값이 KS에서 요구하는 모재의 최소인장강도 이상으로 나타나면, 용접부는 소요성능을 발휘할 수 있다고 판단된다^[7].

그러나 T(BKB634)2 실험체의 인장강도는 SM520 강재의 최소인장강도인 520N/mm²보다 낮게 나타났다. 각 실험체의 채취위치에 따라 용접결함의 발생여부 및 기계적 성질에 차이가 있을 것으로 사료된다. 따라서 BH의 용접부 설계시 주의가 요망된다.

T(BCA640)1 실험체의 인장강도는 595.4N/mm²으로 웨브의 소재인장강도인 571.6N/mm²보다 높게 나타났으나, T(BCA640)2 실험체의 인장강도는 570N/mm²으로 웨브의 소재인장강도 보다 약간 낮게 나타났다. 그러나 파괴모드는 모두 웨브의 모재파괴로 나타나 BCA640의 용접부는 소요성능을 충분히 발휘하는 것으로 판단된다. Fig. 17은 응력변형도 곡선, Fig. 18은 실험체의 파괴모드를 나타낸다.

Fig. 17.

Stress strain curve of T-(BCA-640)-1

Fig. 18.

Fracture mode of T-(BCA-640)

T(CKA407)1 실험체의 인장강도는 556.3N/mm²으로 웨브의 소재인장강도인 541.8N/mm²보다 높게 나타났으나, T(CKA407)2 실험체의 인장강도는 541N/mm²으로 웨브의 소재인장강도보다 약간 낮게 나타났다. 그러나 파괴모드는 모두 웨브의 모재파괴로 나타나 CKA407의 용접부는 소요성능을 충분히 발휘하는 것으로 판단된다. Fig. 19는 응력변형도 곡선, Fig. 20은 실험체의 파괴모드를 나타낸다.

Fig. 19.

Stress strain curve of T-(CKA-407)-1

Fig. 20.

Fracture mode of T-(CKA-407)

T(CKB400)1 실험체의 인장강도는 606.1N/mm², T(CKB 400)2 실험체의 인장강도는 586N/mm²으로 나타났으며, 웨브의 소재인장강도인 574.9N/mm²보다 높게 나타났다. 파괴모드는 모두 웨브의 모재파괴로 나타나 CKB400의 용접부는 소요성능을 충분히 발휘하는 것으로 판단된다. Fig. 21은 응력변형도 곡선, Fig. 22는 실험체의 파괴모드를 나타낸다.

Fig. 21.

Stress strain curve of T-(CKB-400)-1

Fig. 22.

Fracture mode of T-(CKB-400)

T(CCA407)1 실험체의 인장강도는 492.4N/mm²으로 웨브의 소재인장강도인 499.6N/mm²보다 낮게 나타났으며, T(CCA407)2 실험체의 인장강도는 507N/mm²으로 웨브의 소재인장강도 보다 높게 나타났다. 그러나 파괴모드는 모두 웨브의 모재파괴로 나타나 CCA407의 용접부는 소요성능을 충분히 발휘하는 것으로 판단된다. Fig. 23은 응력변형도 곡선, Fig. 24는 실험체의 파괴모드를 나타낸다.

Fig. 23.

Stress strain curve of T-(CCA-407)-1

Fig. 24.

Fracture mode of T-(CCA-407)

T바 인장실험 결과, T(BKB634)1, T(BKB634)2 실험체를 제외한 BH의 T바 인장실험체는 웨브의 모재파괴로 나타났으며, KS에서 요구하는 모재의 최소인장강도 이상을 발휘하는 것으로 나타나 용접부가 소요성능을 충분히 발휘하는 것으로 나타났다.

BH와 같은 용접H형강을 제작할 때는 웨브와 플랜지의 용접에 필릿용접을 사용한다. 필릿용접은 수평전단에 저항하는 것이 일반적이기 때문에 T바 인장실험과 같은 성능평가는 잘 이루어지지 않고 있으며, 발주자의 요구에 따라 수행하고 있다. T바 인장실험을 실시할 경우, 평가기준은 모재파단을 원칙으로 하며, 용접부에서 파단되었을 때는 실험최대하중을 웨브의 단면적으로 나눈 값이 KS에서 요구하는 모재의 최소인장강도 이상으로 한다^[7].

4. 결 론

BH의 규격화를 위한 기초연구로 SM490, SM520 강재의 소재특성을 확인하고, single-SAW 및 tandem-SAW를 활용하여 6개의 BH 공시체를 제작하여 용접성능을 확인하였다. BH의 규격화를 위해서는 본 연구를 기초로 용접방법, 용접재료, 입열량 등 다양한 용접조건 등을 변수로 추가연구가 필요하다고 판단된다.

(1) 소재인장시험 결과, 국내산 SM490, SM520 강재 및 중국산 SM490 강재는 모두 KS를 만족하였다.
(2) 충격시험 결과, 국내산 SM490, SM520 강재의 샤르피 흡수에너지는 KS를 만족하는 것으로 나타났으나, 중국산 SM490 강재인 C(CCA407) 시험편의 샤르피 흡수에너지는 KS를 만족하지 못하는 것으로 나타났다.
(3) 매크로시험 결과, BH의 모든 매크로시험편에서 용접결함이 발견되지 않아 양호한 용접부로 판단된다.
(4) T바 인장실험 결과, T(BKB634)1, T(BKB634)2 실험체를 제외한 BH의 T바 인장실험체는 웨브의 모재파괴로 나타났으며, KS에서 요구하는 모재의 최소인장강도 이상을 발휘하는 것으로 나타나 용접부가 소요성능을 충분히 발휘하는 것으로 나타났다.
(5) 따라서, 본 연구에서 사용된 국내산 SM490, SM520 강재는 BH의 소재로 적합한 것으로 판단되며, single-SAW, tandem-SAW는 충분한 용접성능을 발휘하는 것으로 사료된다.

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H-beam	Leading (DC)		Trailing (AC)		Speed (mm/min)	Heat input capacity (kJ/mm)
H-beam	Current (A)	Volts (V)	Current (A)	Volts (V)	Speed (mm/min)	Heat input capacity (kJ/mm)
BKA-640	648	30	-	-	500	2.33
BKB-634	750	29	690	33	750	3.56
BCA-640	630	30	-	-	508	2.23
CKA-407	770	30	730	32	698	4.00
CKB-400	712	31	652	32	667	3.86
CCA-407	760	30	695	32	750	3.60

Specimens		Yield strength (N/mm²)	Tensile strength (N/mm²)	Elongation (%)
E01 9mm	1	388.5	538.4	26.05
	2	385.3	540.3	23.99
	3	392.5	537.2	24.61
	Average	388.8	538.6	24.88
E02 10mm	1	411.8	547.6	26.14
	2	404.4	542.3	25.58
	3	405.2	542.8	26.43
	Average	407.1	544.2	26.05
E03 11mm	1	357.4	528.1	25.39
	2	342.0	527.9	26.32
	3	353.0	527.2	24.97
	Average	350.8	527.7	25.56
E04 13mm	1	391.2	543.4	26.60
	2	389.1	541.2	25.94
	3	387.4	540.8	27.13
	Average	389.2	541.8	26.56
KS D 3515 (SM490B)		325 and above	490~610	17.0 and above

Specimens		Yield strength (N/mm²)	Tensile strength (N/mm²)	Elongation (%)
E05 19mm	1	346.4	543.4	26.54
	2	356.2	542.6	27.57
	3	356.2	542.9	26.79
	Average	352.9	543.0	26.97
E06 20mm	1	374.1	543.6	25.64
	2	362.8	543.1	25.12
	3	373.9	543.2	24.78
	Average	370.3	543.3	25.18
E07 21mm	1	396.8	576.6	24.93
	2	396.4	574.8	25.09
	3	401.5	578.8	25.02
	Average	398.2	576.7	25.01
E08 24mm	1	343.1	534.5	30.19
	2	335.1	535.5	32.03
	3	342.3	533.7	29.45
	Average	340.2	534.6	30.56
E09 26mm	1	350.8	536.5	29.12
	2	345.8	533.2	29.32
	3	350.0	537.6	29.02
	Average	348.9	535.8	29.15
KS D 3515 (SM490B)		315 and above	490~610	21.0 and above

Specimens		Yield strength (N/mm²)	Tensile strength (N/mm²)	Elongation (%)
E10 9mm	1	456.9	560.4	20.40
	2	458.7	561.1	21.38
	3	458.4	559.8	20.84
	Average	458.0	560.4	20.87
E11 12mm	1	427.3	580.2	24.31
	2	424.8	578.0	25.53
	3	411.6	579.1	24.79
	Average	421.2	579.1	24.88
E12 12mm	1	423.2	569.0	23.59
	2	415.4	578.4	23.23
	3	435.1	577.2	23.38
	Average	424.6	574.9	23.40
E13 13mm	1	447.2	573.5	22.50
	2	453.0	572.6	22.76
	3	449.4	571.8	22.90
	Average	449.9	572.6	22.72
KS D 3515 (SM520B)		365 and above	520~640	15.0 and above

Specimens		Yield strength (N/mm²)	Tensile strength (N/mm²)	Elongation (%)
E14 17mm	1	406.2	572.7	24.64
	2	404.9	571.7	24.88
	3	384.6	571.7	24.10
	Average	398.6	572.0	24.54
E15 20mm	1	395.5	559.6	24.82
	2	407.1	559.4	25.00
	3	407.9	559.5	25.67
	Average	403.5	559.5	25.17
E16 21mm	1	387.7	564.6	25.62
	2	395.8	561.2	25.48
	3	403.1	564.6	25.86
	Average	395.5	563.5	25.65
E17 23mm	1	407.2	572.7	24.59
	2	407.0	572.5	24.84
	3	399.3	573.2	24.51
	Average	404.5	572.8	24.65
KS D 3515 (SM520B)		355 and above	520~640	19.0 and above

H-beam	Division	Types of steel	Country of manufacture	Section size				Plate No.
H-beam	Division	Types of steel	Country of manufacture	H	B	tw	tf	web	flange
BKA-640	Beam	SM490	Korea	640	300	9	20	E01	E06
BKB-634		SM520	Korea	634	300	12	17	E12	E14
BCA-640		SM490	China	640	300	9	20	C01	C02
CKA-407	Column	SM490	Korea	407	400	13	21	E04	E07
CKB-400		SM520	Korea	400	400	12	20	E12	E15
CCA-407		SM490	China	407	400	12	20	C03	C04

H-beam	tw	Measurement results of fillet size
H-beam	tw	s1	s2	s3	s4	s5	s6	s7	s8
BKA-640	9	9.5	10	11	11.5	11	11	10.5	9.5
BKB-634	12	11	10	11.5	12.5	13	12	12	12.5
BCA-640	9	12	12.5	10.5	9	10.5	10.5	12	12
CKA-407	13	12.5	11.5	12	10	12	11	10.5	12
CKB-400	12	10.5	11.5	13	13	11.5	9.5	10	10
CCA-407	12	12	9.5	11.5	10	12	10	12	10

Types of steel	Country of manufacture	Plate No.	Thickness (mm)
SM490	Korea	E01	9
		E02	10
		E03	11
		E04	13
		E05	19
		E06	20
		E07	21
		E08	24
		E09	26
SM520		E10	9
		E11	12
		E12	12
		E13	13
		E14	17
		E15	20
		E16	21
		E17	23
SM490	China	C01	9
		C02	20
		C03	12
		C04	20

Specimens		Yield strength (N/mm²)	Tensile strength (N/mm²)	Elongation (%)
C01 9mm	1	439.0	567.2	22.68
	2	461.0	576.6	20.09
	3	459.9	571.1	20.50
	Average	453.3	571.6	21.09
C03 12mm	1	333.8	500	24.17
	2	399.4	504	26.57
	3	386.7	494.8	26.97
	Average	373.3	499.6	25.91
KS D 3515 (SM490B)		325 and above	490~610	17.0 and above

Specimens		Yield strength (N/mm²)	Tensile strength (N/mm²)	Elongation (%)
C02 20mm	1	423.2	552.3	23.11
	2	425.1	555.2	24.17
	3	392.9	552.1	24.25
	Average	413.7	553.2	23.84
C04 20mm	1	406.1	554.6	25.16
	2	419.7	551.1	24.69
	3	420.6	547.4	26.37
	Average	415.5	551.0	25.41
KS D 3515 (SM490B)		315 and above	490~610	21.0 and above

Specimens	Test temperature	Charpy absorbed energy				Types of steel	KS
Specimens	Test temperature	1	2	3	Average	Types of steel	KS
C-(BKA-640)	0℃	103	27	161	97.0	SM490B	27J and above (0℃)
C-(BKB-634)	0℃	157	147	118	140.7	SM520B	27J and above (0℃)
C-(BCA-640)	0℃	47	63	41	50.3	SM490B	27J and above (0℃)
C-(CKA-407)	0℃	63	68	68	66.3	SM490B	27J and above (0℃)
C-(CKB-400)	0℃	129	104	81	104.7	SM520B	27J and above (0℃)
C-(CCA-407)	0℃	25	24	28	25.7	SM490B	27J and above (0℃)

Specimens		Tensile strength (N/mm²)	Fracture mode	Types of steel	Tensile strength of web (N/mm²)
T-(BKA-640)	1	557.4	Base Metal (web)	SM490	538.6
T-(BKA-640)	2	566	Base Metal (web)	SM490	538.6
T-(BKB-634)	1	584.8	Weld zone (HAZ)	SM520	574.9
T-(BKB-634)	2	491	Weld zone (HAZ)	SM520	574.9
T-(BCA-640)	1	595.4	Base Metal (web)	SM490	571.6
T-(BCA-640)	2	570	Base Metal (web)	SM490	571.6
T-(CKA-407)	1	556.3	Base Metal (web)	SM490	541.8
T-(CKA-407)	2	541	Base Metal (web)	SM490	541.8
T-(CKB-400)	1	606.1	Base Metal (web)	SM520	574.9
T-(CKB-400)	2	586	Base Metal (web)	SM520	574.9
T-(CCA-407)	1	492.4	Base Metal (web)	SM490	499.6
T-(CCA-407)	2	507	Base Metal (web)	SM490	499.6