[철근콘크리트와 강구조] 제 10장. 강구조 및 교량(용접 이음/교량)#2

 3. 용접 이음

  (1)용접의 장점

    ·재료가 절약되고, 단면이 간단하다.

    ·구멍이 없으므로 단면적이 감소되지 않기 때문에 인장재라 하더라도 강도의 저하가 없다.

    ·시공 시 소음이 적다.

 

  (2)용접의 단점

   ·검사가 어렵다. (용접부의 중앙을 보기 어렵)

   ·반복하중에 의한 피로에 약하다.

   ·부분적으로 가열되었다 냉각되기 때문에 잔류 응력이 남는다.

   ·지속적인 열에 의해 재질이 변한다.

   ·응력집중이 생기기 쉽다.

   ·숙련도에 따라 강도가 좌우된다.

 

  (3)용접 이음의 종류

   1)홈 용접: 모재의 홈에 용접하는 것으로 전단면 용입과 부분 용입이 있다. 홈의 형상에 따라 I형, V형, X형, K형 등이 있다. 홈용접에서 용접부의 강도를 계산할 때, 목 두께는 모재의 두께를 사용한다.

   2)필렛용접: 겹대기 이음을 하거나 T형으로 부재를 연결할 때 접합부의 구석에 용접하는 것으로 목두께의 방향은 모재의 면과 45로 한다.

 

  (4)목두께와 유효 길이

   1)목두께(a)

    ①홈 용접: 목 두께(a)는 모재의 두께를 사용한다.

    ②필렛 용접: 목 두께의 방향은 모재의 면과 45도로 한다.

   2)유효길이(l)

    ①홈용접: 용접선이 응력방향에 경사진 경우에는 반드시 응력방향에 투영시킨 길이를 사용한다.

    ②필렛용접: 용접길이의 합을 사용한다.

 

  (5)필렛 용접부의 결함

   : 균열, 변형, 오버랩, 언더컷, 다리길이 부족, 치수 부족, 목두께 부족, 보강 덧붙임 과다, 슬래그 잠입

 

 4. 교량

  (1)교량의 구성: 상부구조와 하부구조로 나누어지며, 상부구조는 바닥판, 브레이싱, 형(Grider), 트러스 등을 말하고, 하부구조는 교대, 교각 등을 말한다.

 

  (2)DB 하중

교량등급	하중 W	총중량 1.8W	전륜하중 0.1W	후륜하중 0.4W
1등교	DB-24	432kN	24kN	96kN
2등교	DB-18	324kN	18kN	72kN
3등교	DB-13.5	243kN	13.5kN	54kN

 

  (3)바닥판의 휨모멘트: 주철근의 방향이 차량진행 방향에 직각인 경우 단순 바닥판의 단위폭(1m)당 활하중 휨모멘트는 다음 식으로 계산한다.

   (여기서, L: 바닥판의 지간(m), P: 트럭의 후륜 하중(kN))

 

  (4)강교의 충격 계수: 교량의 충격계수는 모두 동일하며 이 값은 0.3을 초과할 수 없다.

   (L: 지간(m))

 

  (5)판형교(Plate grider bridge): 강판과 L형강을 사용하여 I형으로 조립한 것을 주형으로 사용한다.

   1)보강재: 복부판의 좌굴을 막기 위하여 수직 보강재인 스티프너(Stiffner)를 설치한다.

    (스티프터: 보강재의 총칭, 플레이트 거더나 박스 기둥의 플랜지나 웨브의 좌굴을 방지하기 위해 쓰이는 판을 말한다.)

   2)브레이싱(Bracing): 브레이싱은 주형의 상호위치 유지와 판형의 비틀림을 막기 위해 사용된다.