개념 한 쪽
토목기사 강구조 기본개념 — 이음 수단과 전단연결재
강구조는 부재를 리벳·고장력 볼트·용접으로 잇고, 강과 콘크리트를 합성할 때는 전단연결재로 일체화한다. 이음 수단마다 계산에 쓰는 기준값이 다르므로 먼저 구분을 잡는다.
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뜻
이음 수단은 세 가지다. 리벳은 판에 구멍을 뚫고 채워 넣으며, 허용응력설계법에서 순단면적을 계산할 때 쓰는 구멍 지름은 리벳 지름에 1.5mm를 더한 값이다. 고장력 볼트는 마찰이음으로 힘을 전달하고, 용접은 두 부재를 직접 녹여 잇는다. 지름 22mm 리벳이면 구멍은 23.5mm가 된다. 구멍과 리벳 지름을 같은 값으로 두거나 1.5mm를 빼는 선지가 오답이다.
용접이음은 리벳이음과 특성이 갈린다. 용접은 단면 손실이 없고 강도가 높지만 응력집중이 생길 수 있고 검사가 어렵다. 리벳이음보다 무조건 약하다거나 응력집중이 없다고 적은 선지가 오답이다. 용접 순서는 구속이 적은 상태에서 수축할 수 있도록 수축이 큰 이음을 먼저 용접해 잔류응력과 변형을 줄이는 것이 원칙이다.
합성 구조에서는 전단연결재가 매개다. 강합성 교량에서 콘크리트 슬래브와 강주형 상부 플랜지를 구조적으로 일체가 되게 결합해 전단력을 전달하는 요소가 전단연결재다. 볼트나 접착제를 전단연결재로 적은 선지가 오답이다.
볼트 수·리벳 수·필렛 용접 응력의 계산은 [접합 및 연결] 카드에 있다.
예제
출제 패턴은 두 가지다. ① 구멍 — 리벳 지름에 1.5mm를 더하지 않은 값이 오답이다. ② 특성 — 용접이음의 장단점을 뒤집거나 전단연결재 대신 다른 요소를 적은 선지가 오답이다.
자주 묻는 물음
- 리벳 구멍의 지름은 어떻게 정하나요?
- 허용응력설계법에서 리벳 지름에 1.5mm를 더합니다. 지름 22mm 리벳이면 구멍은 23.5mm입니다.
- 용접이음은 리벳이음과 어떤 점이 다른가요?
- 단면 손실이 없고 강도가 높지만 응력집중이 생길 수 있고 검사가 어렵습니다.
- 강합성 교량에서 콘크리트 슬래브와 강주형을 일체화하는 요소는 무엇인가요?
- 전단연결재입니다. 두 부재를 구조적으로 결합해 전단력을 전달합니다.
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