해설 보기
정답고장력볼트 지압접합은 미끄럼을 허용하므로 높이 38m 이상 다층구조물의 기둥이음부에는 사용할 수 없습니다.
핵심 개념
고장력볼트 지압접합을 쓸 수 없는 접합부 — 높이 38m 이상 다층구조물의 기둥이음부
강구조 연결설계기준은 접합부에서 미끄럼이 발생하면 구조물 전체 거동에 치명적인 부위에 대해 지압접합을 금지하고, 미끄럼이 일어나지 않는 마찰접합 또는 용접접합으로 하도록 규정하고 있습니다. 대표적인 부위가 ① 높이 38m 이상 되는 다층구조물의 기둥이음부, ② 기둥의 직각도를 유지하는 데 필요한 접합부, ③ 큰 진동·충격·반복하중을 받는 접합부입니다. 이 문항은 높이 50m로 38m를 넘는 다층구조물의 기둥이음부이므로, 볼트가 구멍 내에서 밀리며 지압으로 힘을 전달하는 지압접합은 배제된다는 점이 핵심입니다.
선지별 해설
①마찰접합은 볼트 조임력으로 생긴 마찰력으로 힘을 전달해 미끄럼이 생기지 않으므로, 기준이 기둥이음부에 요구하는 바로 그 방식입니다.
②지압접합은 볼트축과 구멍면의 지압으로 힘을 전달하며 미끄럼을 전제로 합니다. 높이 38m 이상 다층구조물의 기둥이음부는 미끄럼이 없는 접합만 허용되므로 50m 구조물에는 쓸 수 없습니다.
③그루브용접은 모재를 완전히 이어 붙여 미끄럼 자체가 없으므로 기둥이음부의 대표적인 접합방법입니다.
④필릿용접도 용접접합이므로 미끄럼이 발생하지 않습니다. 소요강도만 확보되면 기둥이음부 접합에 사용할 수 있습니다.
해설 보기
정답유효목두께 0.7×10=7mm, 유효길이 420−2×10=400mm, 양면이므로 7×400×2 = 5,600mm²입니다.
핵심 개념
필릿용접의 유효면적 = 유효목두께 × 유효길이 (양면이면 2배)
필릿용접의 유효면적은 '유효목두께(a) × 유효길이(Le)'로 구합니다. 유효목두께는 필릿사이즈 s에 대해 a = 0.7s(= s/√2)이고, 유효길이는 건축구조기준상 용접 총길이에서 필릿사이즈의 2배를 공제한 Le = L − 2s를 씁니다(시단·종단의 크레이터 부분은 응력을 온전히 전달하지 못하기 때문입니다). 그림처럼 웨브 양쪽에 용접기호가 위아래로 표기된 양면 필릿용접이면 여기에 2를 곱해 줍니다. 이 문항은 s = 10mm, L = 420mm이므로 세 가지 요소(0.7 곱하기 / 2s 공제 / 양면 2배)를 모두 빠짐없이 적용했는지를 묻는 문제입니다.