필릿용접 접합부 안전성

필릿용접의 정의

필릿용접은 두 판이 ㄱ자나 T자로 만날 때 모서리 안쪽을 삼각형으로 녹여 붙이는 용접이다.

그루브 용접과 달리 용입이 얕고 단면이 단순해서 현장 시공이 쉽다.

응력 계산은 목단면을 기준으로 하고, 파단도 목단면에서 일어난다고 본다.

각장과 유효목두께

각장은 루트에서 비드 지단까지 한쪽 모재를 따라 잰 직각 방향 길이다.

유효목두께는 삼각형의 빗변 방향 두께로, 각장의 0.707배다.

응력은 이 목단면에 작용하는 것으로 계산한다.

이론 목두께는 응력 계산에만 쓰고 도면에는 쓰지 않는다.

유효길이

유효길이는 필릿 총길이에서 각장의 2배를 뺀 값이다.

양 끝의 크레이터와 시단·종단 결함 부분을 제외하기 위한 것이다.

유효길이와 용접길이가 같다고 가정하면 이 감소는 적용하지 않는다.

편심 용접군 해석

편심 용접군은 하중 작용선이 용접군 도심을 벗어난 경우의 용접 배치다.

먼저 도심과 편심을 정하고, 계수하중 Pu와 계수모멘트 Mu를 구한다.

직접력 단위길이력 Pu/Lw와 모멘트 단위길이력 Mu·r/Jw를 구한다.

두 성분은 방향이 다를 수 있으므로 벡터 합으로 더해 최대값을 찾는다.

설계강도 산정과 판정

용접재 설계강도는 공칭강도에 저항계수를 곱한 값이다.

필릿용접을 용접선에 평행한 전단으로 보고 공칭강도를 0.60Fuw로 쓴다.

저항계수는 0.75이고, 유효목두께는 각장의 0.707배다.

용접부 설계강도는 모재강도와 용접재강도 중 작은 값으로 정한다.

흔한 실수와 채점 포인트

시험에서 자주 틀리는 부분은 유효길이와 유효목두께 계산이다.

계수하중을 써야 하고, 편심이 있으면 모멘트 성분을 빠뜨리지 않는다.

용접재 강도만 쓰고 모재 강도를 비교하지 않는 실수도 피해야 한다.

정리

필릿용접은 목단면 전단으로 설계하고, 치수와 길이를 명확히 정한다.

직접력과 편심 모멘트를 벡터로 합성해 최외곽점에서 판정한다.