냉간성형강은 상온에서 강판을 절단 및 성형하여 제작한 구조용 강재이다. 최근에 미국의 냉간성형강 설계기준인 AISI S100-16(2016)을 기반으로 하여 국내에도 냉간성형강 설계기준인 KDS 41 30 30이 제정되었다. 하지만, 제정된 설계기준에서의 설계강도식이 국내의 강종을 적용했을 때의 적정성 평가 등에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 이 연구에서는 냉간성형강 휨부재를 대상으로 휨강도를 설계기준 적용 및 실험적으로 평가하여 비교·분석하였다.

냉간성형강 설계기준에서의 휨강도식을 적용하여 파괴모드(횡비틀림좌굴, 국부좌굴, 단면형상변형좌굴)별 이론적인 휨강도를 산정하였다. 휨실험은 Lip-C형강을 대상으로 4점 굽힘실험(4-point bending test)으로 수행하였다. 1축 대칭인 C형강 시험체의 비틀림을 적절히 구속하기 위하여 back-to-back으로 C형강 2개를 조합하여 전단중심을 통과하도록 가력하였다. 강종은 2가지(일반강 SS275, 고강도강 ATOS590)을 적용하였고 각 강종별 3개의 시험체로 구성하였다.

실험결과, 기존의 실험들에서 관찰된 바와 같이 전반적으로 횡비틀림좌굴, 국부좌굴 및 단면형상변형좌굴이 혼합된 복합적인 변형형상을 보여주었다. 전반적으로 실험적 휨강도가 설계기준을 적용한 휨강도보다 높게 나타났다. 전체좌굴 및 국부좌굴을 대상으로 실험강도가 설계강도보다 일반강의 경우 평균 44%, 고강도강의 경우 67% 상회하였다. 단면형상변형좌굴에 대해서는 일반강의 경우 실험강도가 설계강도보다 평균 20%, 고강도강의 경우 평균 30% 상회하였다. 설계기준 강도식의 보수성(안전측)을 고려하면 어느 정도 예상된 결과이나 그 차이가 다소 큰 것으로 나타났고 향후 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.