강구조 병용접합과 혼용접합

병용접합의 정의

병용접합은 한 접합부에 용접과 볼트를 함께 사용하여 응력을 전달하는 접합이다.

서로 다른 접합 수단을 하나의 접합부에 함께 쓰는 것이 핵심이다.

예를 들어 보와 기둥 사이를 고장력볼트로 조이고 같은 자리에 필릿용접을 더하는 경우다.

병용과 혼용의 구분

병용접합과 혼용접합은 혼동하기 쉬워 답안에서 구분해 써야 한다.

병용은 접합 수단의 종류가 다르고, 혼용은 볼트의 종류가 다르다.

답안에서는 이 차이를 먼저 밝히고 병용 제한으로 넘어간다.

볼트 전달 원리

볼트 접합은 전달 원리에 따라 지압접합과 마찰접합으로 나뉜다.

지압접합은 볼트 전단과 구멍 벽의 지압으로 힘을 전달한다.

고장력볼트를 강하게 조여 생긴 마찰력으로 힘을 전달하는 것이 마찰접합이다.

두 방식은 미끄럼과 강성이 달라, 같은 응력을 함께 나누면 분담이 틀어진다.

응력 분담 제한

답안에 빠지지 않는 핵심은 응력 분담 제한이다.

용접은 강성이 커서 먼저 하중을 받고, 볼트는 뒤늦게 받는다.

그래서 같은 응력 성분은 용접과 볼트에 나눠 맡기지 않는다.

정답은 허용되지 않는다. 같은 응력 성분을 함께 분담시키는 것은 금지된다.

지압강도 검토

고장력볼트는 전단 저항과 구멍 지압 저항을 각각 구한다.

두 값 중 작은 값을 그 볼트의 설계 저항으로 채택한다.

지압강도는 구멍 끝거리 Lc에 따라 구멍 하나당 구하고, 구멍 수만큼 합산한다.

장슬롯 구멍은 하중 방향을 먼저 정해야 식을 고를 수 있다.

핵심 정리

병용접합의 핵심을 네 줄로 정리한다.

용접과 볼트는 서로 다른 응력 성분을 맡도록 나눠 배치한다.

지압강도는 Lc를 구분해 검토하고, 가새 접합은 용접선과 볼트군을 분리한다.