브래킷 용접부 안전성

브래킷 용접부란

브래킷 용접부 안전성은 브래킷을 기둥·보에 잇는 필릿용접부가 계수하중을 견디는지 검토하는 일이다.

브래킷 이음부는 크레인 보의 수직 반력을 기둥으로 옮기는 자리다.

그래서 용접부 하나가 부족해도 구조 전체의 안전이 흔들린다.

필릿용접과 목두께

필릿용접은 두 판이 만나는 모서리에 놓는 삼각형 단면의 용접이다.

힘을 받는 실효 두께는 빗변 쪽 목두께이며, 직각 필릿에서는 다리 길이의 0.7배다.

그래서 목두께는 a = 0.7S로 구하고, 어느 방향 하중이든 목 단면의 전단으로 파괴된다.

유효길이는 총길이에서 양 끝 2S를 뺀 값이다.

설계강도 검토식

이제 용접재의 설계강도를 식으로 세운다.

유효 목 단면적에 용접재 공칭강도 0.6 F_uw를 곱해 공칭강도를 구한다.

저항계수 φ는 0.75를 적용하고, 설계강도가 계수하중 이상이면 안전하다.

부족하면 다리 길이를 키우거나 용접 길이를 늘린다.

계산 예제

예제 1은 중심축하중을 받는 양면 필릿용접이다. 조건은 화면과 같다.

유효목두께는 a = 0.7 × 10 = 7 mm이다.

계수하중 600 kN을 대입하면 소요 유효길이는 양측 합계 388.7 mm 이상이다.

이 정도 길이는 수백 mm 용접 길이 범위라 상식에 맞다.

헷갈리는 점과 시험 포인트

가장 많이 틀리는 실수는 용접 길이를 총길이 그대로 쓰는 것이다.

유효길이는 총길이에서 필릿 사이즈의 2배를 빼야 한다. 목두께는 0.7배로 본다.

편심하중에서는 모멘트 성분을 빠뜨리지 않아야 하고, 허용응력법과 한계상태법의 계수를 섞지 않아야 한다.

채점 포인트는 목두께, 유효길이, φR_n 산정을 확인하는 것이다.

정리

정리하면 필릿용접은 목두께 면의 전단으로 지배되는 용접이다.

목두께와 유효길이를 구하고 설계강도가 계수하중 이상인지 확인한다.

편심이 있으면 모멘트 성분까지 합성해 검토하는 것을 잊지 않는다.