비틀림이 없는 플랜지에 대한 연결부 또는 응력 집중으로 인한 긴 접합부에서는 용접 강도가 감소합니다. 용접부의 플라스틱 변형률은 플레이트와 마찬가지로 5%로 제한됩니다. 필릿 용접의 설계 강도는 EN1993-1-8:2006 4.5.3.2절에 제시된 방향성 방법(Directional method)을 사용하여 결정됩니다.
용접에 대한 종합적인 문서는 여기에서 확인하세요: IDEA StatiCa의 용접 / Weld.
응력 전개
보-기둥 접합부의 용접 연결에서 변형률 분포는 아래와 같습니다. 접합부는 휨모멘트와 전단력을 받습니다. 설계 강도는 플랜지 용접부의 항복에 의해 지배되며, 플라스틱 변형률 5%로 제한됩니다.
용접부 응력/변형률 분포의 진행은 IDEA StatiCa의 CBFEM 모델의 플라스틱 재분배 기능을 반영합니다.
1/ 플랜지 용접부에서 항복 시작
Fd = 0.63 Rd
2/ 웨브 용접부에서 항복 시작
Fd = 0.95 Rd
3/ 설계 강도에서 용접부 응력
Fd = Rd
유효 폭
비보강 보-기둥 접합부의 유효 폭은 아래와 같습니다. 응력은 유효 폭 내에 집중되며, 비보강 부분 주변의 용접 강도는 감소합니다. 개방 단면과 박스 또는 채널 단면에 대한 응력 분포가 각각 나타나 있습니다.
I - 단면 기둥
RHS - 단면 기둥
용접부 길이를 따른 응력의 불균일 분포와 용접부 길이가 설계 강도에 미치는 영향은 아래와 같습니다.
용접 유한요소의 위치
용접 모델은 형상, 강성, 연성 등 실제 용접부의 특성을 반영합니다. 하지만 용접부와 그 구속조건을 나타내는 유한요소의 위치는 단순화되어 있습니다.
용접 유한요소의 위치는 다음과 같습니다:
- 맞대기 용접 / CJP 용접 / 완전 용입 용접 - 연결된 플레이트 요소의 축 위치
- 양면 필릿 용접 / Double-Sided Weld - 연결된 플레이트 요소의 양쪽 면 위치 (대칭 편심)
- 필릿 용접 / Single-Sided Weld - 연결된 플레이트 요소의 축 위치 (편심 무시)
단면 필릿 용접의 경우, 유한요소 모델은 단순화되어 있습니다 - 연결된 플레이트 축으로부터의 용접 편심은 무시됩니다. 하지만 이 오차는 무시할 수 있을 정도로 작으며, 두 구조 부재 사이의 유일한 연결부로서 단면 필릿 용접만 사용하는 것은 힌지처럼 작용하기 때문에 규정상 허용되지 않습니다(예: EN 1993-1-8, 4.3.1.1항 또는 4.7.1항).
제한 사항: 플레이트의 한 모서리에는 하나의 용접 객체만 정의할 수 있습니다. 즉, 플레이트 모서리의 각 면에 서로 다른 크기의 용접을 정의하거나, 한쪽 면에만 짧은/부분 용접을 정의하는 것은 불가능합니다.