[토목구조] 철골 용접 이음부 안전 영향 요소

 

철골 이음시 용접 또는 볼트 접합을 하게 됩니다. 그 중 용접 접합의 경우, 용접 이음 특징과 용접 이음부 안전에 미치는 영향 요소에 어떤 것들이 있는지 말씀드릴까 합니다. 용접 이음 특징 및 영향요소에 대해 알아가시기 바랍니다. 해당 개념은 토목구조기술사 기출문제로 나왔으며, 건축구조기술사, 시공기술사에도 충분히 나올 수 있는 문제이니 챙겨가시기 바랍니다.

 

 

용접 이음 특징 및 안전율에 영향을 미치는 요소

기술사 기출문제에는 용접 이음 특징에 대해 묻지는 않았습니다. 그래도 기술사 답안 작성시, 포괄적인 개념 정도는 쓰면서 시작해야 됩니다. 그래서 저는 용접이음 일반적 또는 구조적 특징에 대해 먼저 적어보겠습니다.

 

용접 이음 특징

1. (볼트 접합에 비해) 부재 연결이 단순하고, (볼트와 같이 추가 부재가 없으니) 경량 이음 방법이다

2. 용접 이음부의 응력 전달이 원활하다

3. 인장 이음이 확실하다

4. 용접이 현장에서 이뤄질 경우, 용접 숙련공 및 환경 차이로 신뢰성이 저하된다. 이에, 허용 응력 90% 적용하여 설계에 반영한다

5. 용접 이음부에 응력 집중이 될 수 있으며, 응력 집중이 발생할 경우 해당부에 부식, 피로, 변형 및 2차 응력이 발생할 가능성이 있다

 

용접 이음부 안전율 영향 요소

1. 용접부 위험 발생 요소

- 응력 집중 발생

- 용접부 변형에 의한 2차 응력 발생

- 용접부 응력 부식

- 용접부 잔류 응력 발생

- 피로 강도 저하

- 좌굴 강도 저하

- 용접공 숙련도 및 용접 환경에 따른 신뢰성 저하

 

2. 용접 안전율 영향 인자

- 용접방식

용접 방식(순서)에 따라 용접 이음 강도가 달라질 수 있다. 참고로, 도로교에서는 용접 접합 방식과 용접부 작용하는 힘의 종류에 따라 저항계수를 달리 적용하고 있다.

- 하중종류

용접부에 작용하는 하중이 압축, 인장, 전단 등에 따라 저항계수를 달리 적용하고 있다. 도로교 6.5.4 를 참고하면 된다.

- 용접부 파괴형태

용접부 파괴형태로는 이음부 파괴, 연결부 파괴, 연결판 파괴 등으로 나눌 수 있다. 설계하중에 대한 파괴하중이 가장 작은 값을 기준으로 설계해야 한다.

- 잔류응력 여부

철골 용접시 용접 접합부 인근에 국부적 가열 및 냉각으로 국부적 철골 변형으로 인한 잔류응력이 존재할 수 있다.

 

토목구조기술사 115회 1교시 기출문제였습니다. 아래 사항 참고하여 주세요

 

용접부 영향 인자

 

도움 되셨기를 바랍니다. 감사합니다

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기술사는 다양한 문제를 보는게 중요합니다. 아래 링크로 관련 기출문제를 드립니다.

(링크) 철골 접합방법 병용시 유의사항