[건축구조기술사 제140회 3교시 4번]

1)

• 양면 필릿(각장은 기호 수치)·전둘레 조건으로 용접 유효길이·유효면적 산정
• 용접선이 기둥 플랜지 면 위에 있으므로 판 면내 모멘트는 용접선에 휨으로 작용
• 하중을 연직(전단)·수평(인장) 분력으로 분해, 도심에 대한 편심 모멘트 산정
• 직접전단·직접인장·휨응력을 합성한 최대 응력과 설계강도 비교

공식: $V_u = T_u \cos 30^\circ, \quad H_u = T_u \sin 30^\circ$, $M_u = V_u e_x - H_u e_y$, $A_w = a \, l_e, \quad S_w = \frac{a \, l^2}{6}$, $f_v = \frac{V_u}{A_w}, \quad f_n = \frac{H_u}{A_w} + \frac{M_u}{S_w}$, $f_r = \sqrt{f_v^2 + f_n^2} \le \phi F_{nw}$, $\phi F_{nw} = 0.75 \times 0.6 F_{uw}$

풀이 순서: 기호에서 각장·양면·전둘레 판독, 목두께 a와 유효길이 산정 → 용접군 도심(플레이트 춤 중앙) 설정 → 하중을 연직·수평 분력으로 분해 → 구멍 중심의 편심거리 e_x, e_y로 도심 모멘트 산정(방향 부호 유의) → 용접선 끝단의 합성응력 산정 → 설계 용접강도와 비교해 안전성 판정

2)

• 문제점: 하중 작용선이 용접군 도심을 벗어나 편심 모멘트 발생
• 개선 원칙: 하중 작용선과 용접면의 교점에 용접군 도심을 일치
• 방안: 연결플레이트 춤을 작용선 교점 쪽으로 늘리거나 위치를 옮겨 도심 정렬
• 대안: 플레이트를 하중 방향(30°)으로 정렬한 형상으로 변경