철골 접합

철골 접합의 정의

철골 접합은 부재 사이의 힘을 볼트나 용접으로 전달하도록 연결하는 공법이다.

접합 방식은 크게 고력볼트 접합과 용접 접합으로 구분된다.

고력볼트 마찰접합

고력볼트는 설계볼트장력 이상으로 조여 접합면에 큰 마찰력을 만든다.

마찰접합은 이 마찰력으로 전단력을 전달한다. 볼트 축은 전단을 받지 않는다.

설계미끄럼강도는 미끄럼계수, 필러계수, 설계볼트장력, 전단면 수를 곱해 구한다.

미끄럼계수 0.5는 블라스트 청소한 무도장 마찰면에 적용한다.

필러가 2장 이상이고 볼트를 추가하지 않으면 필러계수 0.85를 쓴다.

예제 계산

마찰접합의 설계미끄럼강도를 예제로 구해 보자.

필러가 없으므로 h_f는 1.0이다. 블라스트 청소한 무도장면이므로 μ는 0.5다.

값을 대입하면 볼트 1개당 미끄럼강도는 100kN이다.

소요 전단력이 500kN이면 500 나누기 100으로 볼트 5개가 필요하다.

접합 방식 비교

앞 문제의 정답은 85kN이다. h_f에 0.85를 대입한 값이다.

고력볼트 마찰접합과 지압접합은 힘을 전달하는 방식이 다르다.

마찰접합은 미끄럼 허용이 없고, 지압접합은 미끄럼이 발생할 수 있다.

마찰접합은 미끄럼을 막아야 하는 부재에, 지압접합은 일반 부재에 쓴다.

용접접합은 비파괴검사로 품질을 확인한다. 두 방식은 설계 단계에서 구분해 적는다.

용접 접합과 라멜라 티어링

용접 접합은 모재와 용접재를 녹여 하나의 연속된 금속으로 만드는 방식이다.

필릿용접은 직각 방향 연결에 쓰고, 그루브용접은 판 두께 전체를 용입시킨다.

용접은 연속성이 좋지만 열 관리와 용접사 기량에 품질이 크게 좌우된다.

라멜라 티어링은 판 두께 방향 인장변형으로 생기는 계단 모양 균열이다.

재료, 설계, 시공 세 단계에서 함께 방지 대책을 적용한다.

핵심 정리와 직접 풀기

마지막으로 핵심을 정리한다.

고력볼트는 표준볼트장력을 도입하고 조임 검사로 축력을 확인한다.

표준볼트장력은 설계볼트장력에 10% 할증을 더한 값으로 쓴다.