박인정
2001-02-24 10:53:59
2
2071
안녕하십니까?
강교 필렛용접 각장에 대한 의문이 생겨 이렇게 몇가지 질문을 올립니다.
현재 국내 대부분의 강교에서는 필렛 용접의 각장을 도로교 표준시방서 기준에 의해(t1 > S ≥ √2t2, t1:얇은쪽 모재 두께,t2:두꺼운쪽 모재두께,S:용접각장) 결정을 하고 있읍니다. 주부재, 2차부재 구분없이 대부분 윗식에 따릅니다.
AWS(Bridge Welding Code)의 경우에도 국내 규정과 거의 같습니다.
그런데 일본 규정을 보면 이와 다르게 규정하고 있읍니다.
일반적으로 정하중의 경우에는 S≒0.9∼0.75t 정도가 좋으며, 반복하중에 대해서는 이보다 다소 크게 잡는다.
* 필렛용접의 사이즈(JRS 11000-1 B-15 AR 9Z)
판두께 t(mm) / 사이즈 S(mm)
≤3.2 ----------- ≥3
4.5 ----------- ≥4
6 ----------- ≥5
8∼9 ----------- ≥7
12 ----------- ≥9
16 ----------- ≥12
주) 도면에 지정이 없는 필렛용접의 크기는 같은 크기로하고, 그치수는 본표에 따른다. 단, 판두께가 다른 경우는 얇는 판두께를 기준으로 잡는다.
1) 강교의 경우 반복하중이 작용하는 구조물이므로 일본 규정을 적용하면 국내 규정에 의한 최소 각장에 두배가 넘는 치수가 되는데 가능한지요?
2) 이문제를 건교부에 질의한 결과 반복하중을 받는 주요부재의 경우, 도로교표준시방서에 언급된 최소 필렛용접치수는 부분용입그루우브 용접이음의 보강 필렛치수로 이해할수 있다는 답변을 받은적이 있는데 그렇게 생각해도 무방한지요?
3) 2)항데로라면 현재 시공중이거나 사용중인 대부분의 강교에서 주요부재에 대한 필렛치수가 잘못 적용되었다는 말인데......어떻게 판단해야 될런지요? 도움부탁드립니다.
강교 필렛용접 각장에 대한 의문이 생겨 이렇게 몇가지 질문을 올립니다.
현재 국내 대부분의 강교에서는 필렛 용접의 각장을 도로교 표준시방서 기준에 의해(t1 > S ≥ √2t2, t1:얇은쪽 모재 두께,t2:두꺼운쪽 모재두께,S:용접각장) 결정을 하고 있읍니다. 주부재, 2차부재 구분없이 대부분 윗식에 따릅니다.
AWS(Bridge Welding Code)의 경우에도 국내 규정과 거의 같습니다.
그런데 일본 규정을 보면 이와 다르게 규정하고 있읍니다.
일반적으로 정하중의 경우에는 S≒0.9∼0.75t 정도가 좋으며, 반복하중에 대해서는 이보다 다소 크게 잡는다.
* 필렛용접의 사이즈(JRS 11000-1 B-15 AR 9Z)
판두께 t(mm) / 사이즈 S(mm)
≤3.2 ----------- ≥3
4.5 ----------- ≥4
6 ----------- ≥5
8∼9 ----------- ≥7
12 ----------- ≥9
16 ----------- ≥12
주) 도면에 지정이 없는 필렛용접의 크기는 같은 크기로하고, 그치수는 본표에 따른다. 단, 판두께가 다른 경우는 얇는 판두께를 기준으로 잡는다.
1) 강교의 경우 반복하중이 작용하는 구조물이므로 일본 규정을 적용하면 국내 규정에 의한 최소 각장에 두배가 넘는 치수가 되는데 가능한지요?
2) 이문제를 건교부에 질의한 결과 반복하중을 받는 주요부재의 경우, 도로교표준시방서에 언급된 최소 필렛용접치수는 부분용입그루우브 용접이음의 보강 필렛치수로 이해할수 있다는 답변을 받은적이 있는데 그렇게 생각해도 무방한지요?
3) 2)항데로라면 현재 시공중이거나 사용중인 대부분의 강교에서 주요부재에 대한 필렛치수가 잘못 적용되었다는 말인데......어떻게 판단해야 될런지요? 도움부탁드립니다.
박인정님의 글
------------------------------------
안녕하십니까?
강교 필렛용접 각장에 대한 의문이 생겨 이렇게 몇가지 질문을 올립니다.
현재 국내 대부분의 강교에서는 필렛 용접의 각장을 도로교 표준시방서 기준에 의해(t1 > S ≥ √2t2, t1:얇은쪽 모재 두께,t2:두꺼운쪽 모재두께,S:용접각장) 결정을 하고 있읍니다. 주부재, 2차부재 구분없이 대부분 윗식에 따릅니다.
AWS(Bridge Welding Code)의 경우에도 국내 규정과 거의 같습니다.
그런데 일본 규정을 보면 이와 다르게 규정하고 있읍니다.
일반적으로 정하중의 경우에는 S≒0.9∼0.75t 정도가 좋으며, 반복하중에 대해서는 이보다 다소 크게 잡는다.
* 필렛용접의 사이즈(JRS 11000-1 B-15 AR 9Z)
판두께 t(mm) / 사이즈 S(mm)
≤3.2 ----------- ≥3
4.5 ----------- ≥4
6 ----------- ≥5
8∼9 ----------- ≥7
12 ----------- ≥9
16 ----------- ≥12
주) 도면에 지정이 없는 필렛용접의 크기는 같은 크기로하고, 그치수는 본표에 따른다. 단, 판두께가 다른 경우는 얇는 판두께를 기준으로 잡는다.
1) 강교의 경우 반복하중이 작용하는 구조물이므로 일본 규정을 적용하면 국내 규정에 의한 최소 각장에 두배가 넘는 치수가 되는데 가능한지요?
2) 이문제를 건교부에 질의한 결과 반복하중을 받는 주요부재의 경우, 도로교표준시방서에 언급된 최소 필렛용접치수는 부분용입그루우브 용접이음의 보강 필렛치수로 이해할수 있다는 답변을 받은적이 있는데 그렇게 생각해도 무방한지요?
3) 2)항데로라면 현재 시공중이거나 사용중인 대부분의 강교에서 주요부재에 대한 필렛치수가 잘못 적용되었다는 말인데......어떻게 판단해야 될런지요? 도움부탁드립니다.
---------------- [답 변] -------------------
저는 강교쪽에 어떻게 규정이 적용되는지는 모릅니다. 하지만 용접구조물의 강도에 많은 경험을 갖고 있는 사람입니다.
제가 보기에는 일본에서 적용하고 있는 규정이 옳다고 생각이 듭니다. (인장강도 60kg급 이하라는 가정)
용접을 하게되면 내부의 용입이라는 것이 있기 때문에(용입이 없으면 용접 불량이죠..) 일본에서 적용하는 규정을 사용해도 정적인 강도에는 문제가 없을 것으로 보여짐니다.
피로적인 측면에서 문제가 되는 것은 대부분 형상노치나 내부의 결함이 매우 중요합니다. 각장은 일반적으로 두번째 고려사항입니다.
용접시작점, 끝점, 연결점 등에 존재하는 용접결함, 비드형상(볼록형상, 오목형상), Undercut, Overlap같은 결함에 의해 피로파괴가 진행되기 때문에 각장은 두번째 고려사항이 됩니다.
단 피로하중을 고려하면 각장을 조금 크게 하는 것은 형상 노치를 완화하기 위한 한 수단이며 절대적으로 보기에는 어렵습니다. 하지만 각장이 크며 용접 패스가 증가할 것이며 이로 인해 용접 결함이 발생할 가능성이 매우 높아지며 잔류응력 또한 증가하고 용접 변형이 커지기 때문에 이로 인해 손해보는 것이 훨씬 많을 것 입니다.
너무 어려운 분야이기 때문에 저도 확언을 드리기는 곤란한 것 같습니다.
참고하시기 바랍니다. 다른 분들의 의견 부탁드립니다.
감사합니다.
------------------------------------
안녕하십니까?
강교 필렛용접 각장에 대한 의문이 생겨 이렇게 몇가지 질문을 올립니다.
현재 국내 대부분의 강교에서는 필렛 용접의 각장을 도로교 표준시방서 기준에 의해(t1 > S ≥ √2t2, t1:얇은쪽 모재 두께,t2:두꺼운쪽 모재두께,S:용접각장) 결정을 하고 있읍니다. 주부재, 2차부재 구분없이 대부분 윗식에 따릅니다.
AWS(Bridge Welding Code)의 경우에도 국내 규정과 거의 같습니다.
그런데 일본 규정을 보면 이와 다르게 규정하고 있읍니다.
일반적으로 정하중의 경우에는 S≒0.9∼0.75t 정도가 좋으며, 반복하중에 대해서는 이보다 다소 크게 잡는다.
* 필렛용접의 사이즈(JRS 11000-1 B-15 AR 9Z)
판두께 t(mm) / 사이즈 S(mm)
≤3.2 ----------- ≥3
4.5 ----------- ≥4
6 ----------- ≥5
8∼9 ----------- ≥7
12 ----------- ≥9
16 ----------- ≥12
주) 도면에 지정이 없는 필렛용접의 크기는 같은 크기로하고, 그치수는 본표에 따른다. 단, 판두께가 다른 경우는 얇는 판두께를 기준으로 잡는다.
1) 강교의 경우 반복하중이 작용하는 구조물이므로 일본 규정을 적용하면 국내 규정에 의한 최소 각장에 두배가 넘는 치수가 되는데 가능한지요?
2) 이문제를 건교부에 질의한 결과 반복하중을 받는 주요부재의 경우, 도로교표준시방서에 언급된 최소 필렛용접치수는 부분용입그루우브 용접이음의 보강 필렛치수로 이해할수 있다는 답변을 받은적이 있는데 그렇게 생각해도 무방한지요?
3) 2)항데로라면 현재 시공중이거나 사용중인 대부분의 강교에서 주요부재에 대한 필렛치수가 잘못 적용되었다는 말인데......어떻게 판단해야 될런지요? 도움부탁드립니다.
---------------- [답 변] -------------------
저는 강교쪽에 어떻게 규정이 적용되는지는 모릅니다. 하지만 용접구조물의 강도에 많은 경험을 갖고 있는 사람입니다.
제가 보기에는 일본에서 적용하고 있는 규정이 옳다고 생각이 듭니다. (인장강도 60kg급 이하라는 가정)
용접을 하게되면 내부의 용입이라는 것이 있기 때문에(용입이 없으면 용접 불량이죠..) 일본에서 적용하는 규정을 사용해도 정적인 강도에는 문제가 없을 것으로 보여짐니다.
피로적인 측면에서 문제가 되는 것은 대부분 형상노치나 내부의 결함이 매우 중요합니다. 각장은 일반적으로 두번째 고려사항입니다.
용접시작점, 끝점, 연결점 등에 존재하는 용접결함, 비드형상(볼록형상, 오목형상), Undercut, Overlap같은 결함에 의해 피로파괴가 진행되기 때문에 각장은 두번째 고려사항이 됩니다.
단 피로하중을 고려하면 각장을 조금 크게 하는 것은 형상 노치를 완화하기 위한 한 수단이며 절대적으로 보기에는 어렵습니다. 하지만 각장이 크며 용접 패스가 증가할 것이며 이로 인해 용접 결함이 발생할 가능성이 매우 높아지며 잔류응력 또한 증가하고 용접 변형이 커지기 때문에 이로 인해 손해보는 것이 훨씬 많을 것 입니다.
너무 어려운 분야이기 때문에 저도 확언을 드리기는 곤란한 것 같습니다.
참고하시기 바랍니다. 다른 분들의 의견 부탁드립니다.
감사합니다.
공지사항
이 technonet의 "용접기술" 코너의 문서번호 234, 233, 232에 이미 유사한 문제를 다루었던 적이 있습니다. 그것을 보시고도 계속해서 의문이 생기면 다시 말씀해주시면 좋겠습니다.
교량은 통상 강도설계(소성변형의 방지를 위한 설계)를 마친후에 피로강도 평가(Fatigue Assessment)를 해서 안전하다고 판단되면 제작에 들어갑니다.
그러니까 사실 처음부터 피로설계를 하는 경우는 많지 않다는 의미이겠지요.
다만 일본의 혼슈-시코쿠 연락교, 예를 들면 오나루토교나, 아카시 대교와 같은 장대교의 경우는 특별한 고려를 하고 있습니다. 즉 고장력강을 써서 워낙 피로강도가 낮았기 때문에(허용응력에 비하여) 그 내부의 용접결함의 허용한도를 일반의 연강과 같이 해서는 견디지 못하므로 기공의 허용한도를 작게 특별히 규제를 하면서 초정밀 자동 초음파 탐상장치를 적용하게 되었던 것입니다.
이 정도로 고급의 피로설계(파괴역학의 적용과 Damage tolerance design)를 하게 되면 단순히 규격만에 의해서 설계할 수 있는 단계는 아니고, 구조해석과 피로실험 데이터가 함께 고려되어야 하겠지요.
아무튼 깊게 파고 들면 간단한 문제는 아닌 것으로 생각됩니다만, 중요한 것은 기본 개념(concept)이 확실하게 되어 있으면 규격집을 보더라도 잘못 적용하는 일이 없어지겠지요. 그래서 원리와 이론을 학습하겠지요.
귀하와 귀사의 무궁한 발전을 기원합니다.