향상된 제작으로 용접 비용 절감
동일한 구조물에 대해 지역, 회사, 심지어 설계자마다 얼마나 다른 접근 방식을 취하는지 흥미롭습니다. 어떤 이들은 볼트 하나도 생각하지 않고 모든 것을 용접으로 연결하는 반면, 다른 이들은 구조물을 여러 부분으로 나누어 수십 개의 볼트로 모든 것을 연결합니다. 구조 부재를 연결하는 두 가지 접근 방식 모두 장단점이 있습니다.
순수 용접 연결은 볼트 연결보다 강성이 높아 더 안전하거나 처짐을 줄일 수 있는 것으로 간주됩니다. 그러나 숙련된(즉, 비용이 많이 드는) 용접공이 현장에서 공중에 안전하게 매달려 종종 열악한 날씨 속에서 작업해야 합니다. 용접 품질 검사가 불가능한 경우도 있으며, 정밀도가 낮은 작업은 분명히 더 높은 재료 비용을 초래합니다.
반면 공장 용접은 더 정밀할 수 있지만 현장까지의 운반이 필요합니다. 그리고 현장 용접은 시공 비용이 높고 용접 재료의 과다 사용으로 인해 비용이 많이 드는 경우가 많습니다. 어떤 접근 방식이 귀하의 프로젝트에 가장 적합한지 알아보려면 계속 읽어보세요.
IDEA StatiCa가 용접 연결의 강성뿐만 아니라 용접 유형 등에 따른 연결 비용 추정에도 도움이 된다는 것은 이미 알고 계실 것입니다. 이것은 새로운 내용이 아닙니다. 연결 비용 계산에 관한 당사 기사 중 하나를 읽어보실 수 있습니다.
그러나 당사는 연결 설계가 충분한 연결 저항을 확보하면서 가능한 한 정밀해야 한다고 믿습니다. 그리고 당사의 기능 중 하나가 바로 이 부분에서 도움을 드릴 수 있습니다.
기둥과 베이스 플레이트 간의 접촉 설계
베이스 플레이트에 용접된 강재 기둥을 설계해야 한다고 가정해 보겠습니다. 하중은 상부 구조에서 기초로 전달되어야 합니다. 일부 국가에서는 연결의 압축 강도를 평가할 때 기둥과 베이스 플레이트 사이의 접촉을 포함하는 것이 가능합니다.
유로코드와 같은 대부분의 기준에서는 하중이 용접부만을 통해 전달된다고 가정합니다. 따라서 용접부는 상부 구조로부터의 전체 압축력에 저항하도록 설계되어야 합니다. 그럼에도 불구하고, 기둥 하단과 베이스 플레이트 사이에는 두 부재가 용접되기 전에도 일정한 접촉이 존재한다는 것을 상상할 수 있습니다.
일부 지역에서는 기술 지침이 압축 저항을 평가할 때 이 접촉을 고려하는 것을 허용합니다. 물론 이 접근 방식을 사용하기 위해 충족해야 할 특정 기준이 있습니다. 그러면 접촉은 베이스 용접의 압축 강도에 추가적인 저항을 제공하여 더 경제적인 용접 설계로 이어집니다.
용접 모델은 높은 강성을 갖도록 설정됩니다. 항복(즉, 소성 변형)이 시작되면 접촉이 활성화되고 압축은 접촉에 의해 부담됩니다. 이로 인해 접촉이 적용되더라도 용접부에 상당한 응력 값이 발생합니다. 그러나 중요한 점은 전단에 대한 용접부의 저항이 감소하지 않는다는 것입니다. 용접부는 더 이상 압축에 대해 검토되지 않으며(이는 접촉이 부담), 인장과 전단은 여전히 용접부에 할당되어 적절한 규정 검토가 수행됩니다.
실질적으로, 부재(이 경우 기둥)의 적절한 모서리에 접촉과 용접을 동시에 추가하게 됩니다. 하중 전달 관점에서 접촉은 압축에서만 유효하고 용접부는 전단력과 인장력을 전달합니다. 두 작업 모두 "용접 또는 접촉" 제작 작업에서 사용할 수 있습니다.
IDEA StatiCa Connection에서 다음과 같이 표시됩니다:
- 압축 접촉을 나타내는 빨간색 선이 용접을 나타내는 노란색 선과 결합됩니다(투명 뷰가 활성화된 경우)
- 결과 및 보고서에서 필릿 용접의 사각형 기호 옆에 아래 방향 화살표가 추가됩니다
접촉과 조합하여 모든 유형의 필릿 용접을 적용할 수 있습니다(즉, 연속, 부분 또는 단속). 맞대기 용접은 그 특성상 조합되지 않습니다.
절차 제한 사항
제시된 접근 방식은 실제 제작 작업이 보장될 때 적용할 수 있습니다: 용접 부재의 모서리는 용접 항목 사이에 틈새가 없도록 정밀하게 기계 가공되어야 합니다. 이러한 엄격한 기준으로 인해 이 절차는 네덜란드 및 영국과 같은 특정 국가로 제한됩니다. 이 기준의 충족에 대한 책임은 엔지니어에게 있음을 거듭 강조합니다.
더 알아보기
강재 플레이트의 동일한 모서리에 압축 접촉과 용접의 조합은 올해 10월에 출시된 IDEA StatiCa 버전 22.1의 새로운 기능 중 하나입니다. IDEA StatiCa 22.1 릴리스 노트에서 강재 및 콘크리트에 대한 새로운 기능의 전체 목록을 확인하거나 IDEA StatiCa 22.1의 새로운 기능 릴리스 웨비나에서 라이브 프레젠테이션을 시청하세요.
