경주김씨(慶州金氏) 계림군파(鷄林君派) 26세손 金洸範 파평윤씨(坡平尹氏) 판도공파(版圖公派) 37세손 尹鍾珉

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1 경주김씨(慶州金氏) 계림군파(鷄林君派) 26세손 金洸範 파평윤씨(坡平尹氏) 판도공파(版圖公派) 37세손 尹鍾珉
철골접합방법 – 용접접합과 볼트접합 경주김씨(慶州金氏) 계림군파(鷄林君派) 26세손 金洸範 파평윤씨(坡平尹氏) 판도공파(版圖公派) 37세손 尹鍾珉

2 용접

3 용접접합

4 용접이란? 2개 혹은 그 이상의 물체(주로 금속) 즉 모재(base metal) 를 용융 또는 반용융 상태로 하여 제3의 금속 즉 용가재를 녹여 첨가시켜 접합  융접(融接) EX) 아크용접 가스용접 상온상태의 부재를 접촉시키고 접합부를 적당한 온도로 가열 혹은 냉간 상태로 하여 그 압력을 작용시켜 접촉면을 밀착시키면서 접합 압접(壓接) EX) 가스압접 전기 저항 용접 두 물체사이에 용가재를 첨가하여 간접적으로 접합 납접(납땜)

5 용접의 쓰임 1 각종 구조물 철탑 교량 건물 2 운반기계 조선 자동차 탱크 항공기 3 기계 장치류 보일러 배관 4 가정 용품
날로 주방기기 5 기타 원자로 우주선 등

6 장단점 1) 장점 ① 공해가 없고 철골 중량이 감소된다. ② 응력 전달이 확실하다. ③ 단면 이음이 간단하고 자유롭다.
2) 단점 ① 용접내부의 결함을 육안으로 알 수 없다. ② 용접열에 의한 변형이나 왜곡이 생긴다. ③ 일체구조가 되므로 응력집중에 민감하다.

7 용접 용어 모재 - 재료 용접기 용접봉(용가재) 용접기구

8 아크 용접(Arc Welding) - Shielded Metal Arc Welding (SMAW, 피복 아크용접)
- Gas Metal Arc Welding (GMAW, 가스금속 아크용접) - Submerged Arc Welding (SAW, 서브머지드 아크용접) - Gas Tungsten Arc Welding (GTAW, TIG, 가스텅스텐 아크용접) Flux cored arc welding (FCAW)

9 FCAW(탄산 가스아크 용접)

10 장단점 장점 내장된 플럭스로서 용착금속을 보호 효율이 높고 전자세 용접이 용이
넓은 용접조건 범위에서 안정된 아크를 얻을 수 있음 단점 슬래그가 쉽게 떨어짐

11 GTAW (가스텅스텐아크용접)

12 장단점 장점 ▶ 용접부의 기계적성질이 우수하다. ▶ 내부식성이 우수 ▶ 플럭스가 불필요 ▶ 보호 가스가 투명하여 용접작업자가 용접 상황을 잘 파악 ▶ 용접부 변형이 적다. 단점 ▶ 소모성 용접봉을 쓰는 용접 방법보다 용접 속도가 느림 ▶ 용접 잘못으로 텅스텐 전극봉이 용접부에 녹아 들어가거나 오염될 경우 용접부가 취화되기 쉽다. ▶ 용가재의 끝부분이 공기에 노출되면 용접금속이 오염 ▶ 불활성 가스와 텅스텐 전극봉은 고가 ▶ SMAW와 같은 다른 용접 방법에 비해 용접기의 가격이 비쌈

13 현장사례 FCAW GTAW 같이 사용

14 용접 자세 (1)아래보기 자세 : 용접하려는 재료를 수평으로 놓고 용접봉을 아래로 향하여 용접하는 자세
(2)수직 자세 : 모재가 수평면과 90도 45도 이상의 경사를 가지며, 용접방향은 수직 또는 수직면에 대하여 45도 이하의 경사를 가지고 용접하는 자세  (3)수평 자세 : 모재가 수평면과 90도 또는 45도 이상의 경사를 가지며, 용접선의 수평이 되게 하는 용접 자세   (4)위보기 자세 : 모재가 눈 위로 들려 있는 수평면의 아래쪽에서 용접봉을 위로 향하여 용접하는 자세 (5)전 자세 : 위 자세가 2가지 이상을 조합하여 용접 하거나 4가지 전부를 응용하는 자세를 말한다.

15 평판 용접 자세

16 파이프 용접 자세 1G : Pipe를 수평으로 회전시키면서 용접 2G : Pipe를 수직으로 두고 수평으로 용접
전자세 6G : Pipe를 경사지게 두고 돌아가면서 용접 6GR : 6G에 링을 용접부 옆에두어 제약조건을 만든상태로 용접)

17 파이프 튜브 자세 6GR(전자세)

18 용접시 주의사항 ① 수축변형 및 마무리를 고려하여 치수에 여분을 준다.
② 0℃이하에서는 작업중지, 0~15℃일 때는 100㎜이내 부재를 36℃로 가열한 후 용접 ③ 용접으로 모재에 균열이 생길 때는 모재를 교환한다. ④ 용접검사 (3회)- 용접전 : 청소상태, 모재개선상태 용접중 : 전류상태, 용접속도 및 자세 용접후 : 초음파탐상법, 방사선법, 침투탐상법

19 용접부의 결함 결함의 원인 ⓐ 용접시 전류의 높낮이가 고르지 못한 경우. ⓑ 용접의 속도가 일정치 못하고 기능이 미숙할 때.
ⓒ 용접봉의 잘못된 선택과 관리보관이 불량한 경우. ⓓ 용접부의 개선 정밀도, 청소상태가 나쁠 때 ⓔ 용접방법 순서에 착오가 생길 경우.

20 용접 결함 ① 슬래그 감싸들기 : 용접봉의 피복제 심선과 모재가 번하여 생긴 회분이 용착금속내에 혼입되는 것.
② 언더 컷(under cut) : 모재가 녹아 용착금속에 채워지지 않고 흠으로 남게 된 부분(과대전류)

21 ③ 오버 랩(over lap) : 용접 금속과 모재가 융합되지 않고 겹쳐지는 것(과소전류)

22 ④ 블로 홀(blow hole) : 금속이 녹아들 때 생기는 기포나 작은 틈

23 ⑤ 크랙(crack) 용접후 급랭시에 생기는 균열 ⑥ 피트(Pit) 작은 구멍이 용접부 표면에 생기는 현상

24 용접 비파괴 검사 ① 방사선 투과 검사 (RT) ② 초음파 탐상 검사 (UT) ③ 자분 탐상 검사 (MT)
④ 액체 침투 탐상 검사 (PT) ⑤ 육안 검사 (VT)

25 방사선 투과 검사(RT. radiographic test)란?
모든 재료를 투과할 수 있는 특성을 지닌 방사선을 투과하여 필름에 시험체의 영상을 형성시켜 시험체 표면 및 내부의 건전성 유무를 판별하는 방법. -전문검사 대행기관 필요 -크기가 커서 현장에서 사용 어려움 액체 침투 검사(PT. penetration test)란? 침투액을 시험체 표면에 분사하여 스며들도록 한 다음 일정시간 후 탐상면의 과잉 침투액를 닦아내고, 검사액을 도포하여 표면 결함에 스며들었던 침투액이 밖으로 내어 나옴을 보고 결함의 유무를 판별하는 방법.

26 자분 탐상 검사(MT. magnetic particle test)란?
검사대상을 자화시키면 결함이 있는 곳에 누설 자속이 형성되며 이 부위에 자분을 도포하면 자분이 집속되는 검사법 -신뢰성이 크다. -바로 식별이 가능 초음파 탐상 검사(UT. Ultrasonic test)란? 검사대상 내부에 입사시킨 초음파 중 결함에 의한 반사파를 검출, 해석하여 그 결함의 위치, 크기 및 종류를 판별하는 방법. -바로 식별 가능

27 초음파 탐상 검사 (UT) , 자분 탐상 검사(MT)

28 현장에서의 비파괴 검사 UT MT사용 쓰임 MT- 플레이트 판 종류 UT- 리브재, 6GR
같이 사용 – 구조적으로 중요한 부분 MT가 신뢰적

29 볼트 접합

30 일반볼트

31 ㉠ 볼트와 구멍간 이완이 크기 때문에 보통 10ton 이하의
① 일반 볼트 접합 ㉠ 볼트와 구멍간 이완이 크기 때문에 보통 10ton 이하의 건물에만 사용 가능. ㉡ 볼트 구멍 지름은 볼트의 지름보다 0.5mm 이상 크게 해서는 안된다. ㉢ 볼트와 너트가 잘 풀리는 것을 방지하기 위하여 다음과 같이 한다. ⓐ 이중 너트를 사용한다. ⓑ 스프링 와셔를 사용한다. ⓒ 너트를 용접한다. ⓓ 콘크리트에 뭍는다.

32 고력 볼트 T.C 볼트 고력볼트

33 ② 고력 볼트 접합 ㉠ 특징 ⓐ 볼트가 풀리지 않는다. ⓑ 노동력이 절약되고 공기가 단축된다. ⓒ 마찰 접합이다.
ⓓ 소음이 적다. ⓔ 재해의 위험이 적다. ⓕ 접합부의 강성이 높다. ⓖ 죔이 정확하다.

34 ⓗ 필요강도(구조물에서 반복하중에 의한 응력 이 재료의 항복점 이하에서 장기간 반복되면
재료가 파괴되는데, 이러한 응력에 견딜 수 있는 응력의 극한값) 가 높다. ⓘ 현장 시공이 간편하다. ⓙ 불량 개소의 수정이 용이하다. 즉, 볼트는 다시 죄기가 용이하므로 리벳의 수정보다는 훨씬 용이하다.

35 ⓐ 마찰면의 보호에 주의하고 녹, 기름, 도료 및 먼지는 제거. ⓑ 접합 부분의 두께 차로 생긴 1mm 이상의 틈새는
㉡ 일반사항 ⓐ 마찰면의 보호에 주의하고 녹, 기름, 도료 및 먼지는 제거. ⓑ 접합 부분의 두께 차로 생긴 1mm 이상의 틈새는 필러판(filler board)을 넣어서 보충. ⓒ 볼트의 머리 부분이나 너트와 접합하는 부재의 면이 1/20 이상 경사진 때에는 경사 와셔를 사용. ⓓ 마찰면의 밀 스케일(mill scale) 전면을 제거 한 다음 사용. ⓔ 임시로 죄는 볼트수는 1군의 볼트수의 1/3 또는 2개 이상으로 함. ⓕ 볼트 조임은 1차 조임과 2차 조임으로 나누어 하며, 1차 조임의 장력은 표준 값의 80% 로 한다.

36 ⓐ 토크 콘트롤러(torque controller) ⓑ 임팩트 렌치(impact wrench) :
볼트 조임 기구 ⓐ 토크 콘트롤러(torque controller) ⓑ 임팩트 렌치(impact wrench) : 시공 당일의 오전 및 오후 작업 개시전 측력계로 조정측력계 정밀도 3% 이내. ⓒ 토크 렌치(torque wrench) : 정밀도 조임용 5% 이내, 검사용 3% 이내의 오차.

37 ㉢ 종류 ⓐ) TC (Tension Control) ⓑ PI 너트식 고력볼트(lock bolt) (너트전단형)
볼트식 (볼트축 전단형) =T.S (Torque Shear) 볼트 ⓑ PI 너트식 고력볼트(lock bolt) (너트전단형) ⓒ 그립(grip) 볼트 ⓓ 지압형 볼트

38 T.C 볼트 T.S 볼트 시공방법

39 T.C 볼트 조임 순서 중심에서 바깥쪽 순으로 체결

40 T.C 볼트 현장사진

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42 -끝-

43 철골 접합 방법 (보강) 2조 김광범 윤종민

44 렌치 렌치ㅡ 볼트를 조이고 푸는데 사용 1.토크 렌치 그 값을 입력해서 정확하게 조이는 것 2 임팩트 렌치
렌치ㅡ 볼트를 조이고 푸는데 사용 1.토크 렌치 그 값을 입력해서 정확하게 조이는 것 2 임팩트 렌치 압력을 사용해서 강하게 조이는 것

45 안전시설(현장) 안전망 안전벨트(로프) 발판 소화기 ㅡ작업할 때 항상 배치 감시자

46 볼트와 용접의 사용 볼트의 쓰임 ㅡ 연결작업을 수행하는 현장의 조건이 용접작업에 적합하지 않거나 용접이 불가능한 경우에 사용
장점 용접에 비하여 강재에 열을 가하지 않고, 간단한 공구를 사용하여 강구조물의 가설 현장에서 기후의 영향을 거의 받지 않고 볼트연결 작업을 수행 용접의 쓰임 -용접의 품질관리가 용이한 현장 -연결부의 상세가 복잡 - 복잡한 구조물의 경우와 같이 볼트이음이 불가능한 경우 결론 ㅡ경제성, 시공성 등에 따라 현장에서 적절하게 사용

47 현장에서의 볼트 용접의 쓰임 철골 접합이 공기 3년중에 5~6개월 정도 차지 볼트의 사용
ㅡ 사무동 건물의 보와 보 기둥 과 보 등 의 접합시 용접의 사용 ㅡ 사무동 건물의 데크 플레이트 설치시 스터드 용접 ㅡ 파이프 연결 부분