백종현
2003-01-13 16:36:02
4
658
문의사항이 있어 글을 올립니다.
기술문서-84번 (용접 조인트의 종류 와 강도 계산)내용중 2.강도계산 예제에서 용접 부재의 전단응력 14,000psi 과 인장강도 24,000psi로 기술되어져 있는데 아래의 예제에서 80,000lb를 지지하기 위하여 필요한 용접선길이 계산과정중 허용전단응력이 있느데 이 허용전단응력의 의미를 알려주세요 ?
허용전단응력은 용접재료의 인장강도의 반의값을 사용하는지요 ?
예를들면 E9016 용접봉의 경우 용접부재의 인장강도는 90,000 psi 그리고 용접부재의 허용전단응력은 45,000 psi인가요 ?
기술문서-84번 (용접 조인트의 종류 와 강도 계산)내용중 2.강도계산 예제에서 용접 부재의 전단응력 14,000psi 과 인장강도 24,000psi로 기술되어져 있는데 아래의 예제에서 80,000lb를 지지하기 위하여 필요한 용접선길이 계산과정중 허용전단응력이 있느데 이 허용전단응력의 의미를 알려주세요 ?
허용전단응력은 용접재료의 인장강도의 반의값을 사용하는지요 ?
예를들면 E9016 용접봉의 경우 용접부재의 인장강도는 90,000 psi 그리고 용접부재의 허용전단응력은 45,000 psi인가요 ?
허용인장응력과 허용전단응력은 분명히 다릅니다.
기본적으로 용접이음부에 작용하는 외력의 종류에 따라 달라지지만, 예를 들자면 완전용입 맞대기 용접 이음부에 인장하중이 작용하면 허용인장응력에 의해서 설계하면 됩니다.
그러나 겹치기 전면 필릿용접부의 각장이 10mm이고, 목두께가 7mm정도일 때, 좌우에서 하중이 인장으로 작용하는 경우 필릿용접부의 강도 계산은 허용전단응력을 써서 해야 합니다. 일부 국가의 전문서적들은 강도 계산에 대한 원리 위주의 설명이지만, 또 일부 국가의 전문서적들은 구체적인 수치위주(표의 형태)로 되어 있어서 이용이 편리한 반면 원리의 이해가 좀 곤란하지요.
허용전단응력은 기본적으로는 허용인장응력의 0.577배정도입니다.이 0.577배라는 숫자는 1/1.732에서 계산된 것이며, 여기서 1.732는 루트3입니다.
이러한 원리는 Von Mises(폰 미제스)의 항복이론에 근거한 것으로서 폰 미제스는 전단응력은 그 크기가 인장항복응력의 루트3분의 1만 되어도 항복하게 된다는 것에 근거를 둡니다. 따라서 일부의 강구조물 용접 관련 규격을 보면 용접부 목단면에서의 허용응력이 수직응력의 단위로 주어질 때가 있고, 그 0.577배인 허용전단응력의 형태로 주어질 때가 있습니다.
이와 같이 허용전단응력의 형태로 주어지는 용접이음부는 부분용입 용접, 필릿용접 등으로 이루어질 때에 한정되지요.
인장응력(일종의 수직응력)과 전단응력의 구분에 대해서는 재료역학 책에 잘 설명되어 있습니다.
부경대 조상명교수
기본적으로 용접이음부에 작용하는 외력의 종류에 따라 달라지지만, 예를 들자면 완전용입 맞대기 용접 이음부에 인장하중이 작용하면 허용인장응력에 의해서 설계하면 됩니다.
그러나 겹치기 전면 필릿용접부의 각장이 10mm이고, 목두께가 7mm정도일 때, 좌우에서 하중이 인장으로 작용하는 경우 필릿용접부의 강도 계산은 허용전단응력을 써서 해야 합니다. 일부 국가의 전문서적들은 강도 계산에 대한 원리 위주의 설명이지만, 또 일부 국가의 전문서적들은 구체적인 수치위주(표의 형태)로 되어 있어서 이용이 편리한 반면 원리의 이해가 좀 곤란하지요.
허용전단응력은 기본적으로는 허용인장응력의 0.577배정도입니다.이 0.577배라는 숫자는 1/1.732에서 계산된 것이며, 여기서 1.732는 루트3입니다.
이러한 원리는 Von Mises(폰 미제스)의 항복이론에 근거한 것으로서 폰 미제스는 전단응력은 그 크기가 인장항복응력의 루트3분의 1만 되어도 항복하게 된다는 것에 근거를 둡니다. 따라서 일부의 강구조물 용접 관련 규격을 보면 용접부 목단면에서의 허용응력이 수직응력의 단위로 주어질 때가 있고, 그 0.577배인 허용전단응력의 형태로 주어질 때가 있습니다.
이와 같이 허용전단응력의 형태로 주어지는 용접이음부는 부분용입 용접, 필릿용접 등으로 이루어질 때에 한정되지요.
인장응력(일종의 수직응력)과 전단응력의 구분에 대해서는 재료역학 책에 잘 설명되어 있습니다.
부경대 조상명교수
공지사항
ASME Code의 경우에는 이 응력값이 ASME Sec II Part D에 명기되어 있으며, 다른 Code들에도 값의 차이는 다소 있을 수 있지만, 모두 제시되어 있습니다.
Allowable Stress를 구하는 방법은 여러가지가 있습니다.
항복강도(Yield Stres)를 기준으로 얘기한다면, 예전에는 1/4 이었는 데, 지금은 1/3로 바뀌었지요. (ASME에서)
좀더 자세한 사항은 이번기회에 ASME Sec II Part D를 기준으로 공부해 보시기 바랍니다.