오늘은 철골 Splice Joint의 Fill plate에 대하여 포스팅하겠습니다.
일단 본격 포스팅에 앞서 이해를 위한 몇가지 개념을 이야기 해보겠습니다.
Shim Plate에는 크게 보면 2가지 종류가 있습니다.
1) Loose(Undevelop) Shim plate
2) Tight(Develop) Shim plate 두가지 종류가 있습니다. 각각 Stress에 대응하거나 기능이 틀립니다.
위 그림에서 보듯이 Developed Filler의 경우는 Splice 부분많이 아니라 연결부위에서 더 Extension이 되어 있습니다. 이 Shim plate는 추가적인 Bolt로 부착이 되며, 연결이 되면 연결부위의 한 부분이 됩니다.
그러면, 해당하는 연결부위를 통해서 자연스럽게 Stress가 전달이 됩니다.
그와는 다르게 Undeveloped Shim의 경우는 단순히 Shear Plane을 같게하기 위해서 삽입이 되며, 확장되서 연결되지 않고 Splice부위 하부에만 삽입되는 형태입니다. 이 경우는 설치를 해도, 해당 부위가 아니라 Bolt를 통해서 Stress가 전달이 되는 구조라 Slip Critical joint 같은 경우에 적합한 형태의 Shim plate입니다.
1.어떤 주의사항이 있을까요?
일단은 규격이나 Mandatory로 반영해야 하는 Code를 보기전에 정확한 용어의 정의부터 봐야합니다.
용어를 정확히 알아야 해당하는 문맥을 해석, 아니면 문맥의 정확한 뜻을 Interpretation할 수 있습니다. 해석이라는 말과는 약간은 틀린게 명확하지 못한부분은 명확하게 한다라고도 말할 수 있겠네요. (혹은 헷갈리는 부분을..)
Splice joint의 적정성을 평가하려면 일단 RCSC에서 주어지는 용어 2가지에 대하여 명확하게 이해를 하는 것이 중요합니다.
1. Faying surface : The plane of contact between two piles of a joint
2. Firm contact : The condition that exists on a faying surface when the piles are solidly seated against each other, but not necessarily in continuous contact
그림으로 보시면 좀더 이해가 쉬울 거 같습니다.
위의 글에서 Faying surface에서의 Firm contact을 기반으로 Joint가 성립함을 알 수 있습니다.
일단 Firm Contact이라 함을 확실히 서로간에 맞닿았지만, 그 닿음이 계속되지는 않아도 됨을 알 수 있습니다. 즉, 맞닿기는 해야된다는 전제가 있습니다.
사실 Undeveloped Shim을 쓰는 Slip Critical Joint의 경우는 볼트의 Nominal Strength를 통해서 Stress가 전달되나 해당하는 Interface는 Firm Contact을 유지하여야 합니다.
2.그럼 Firm Contact을 유지하기 위하여서는?
통상적으로 주 Column에서 연결되는 Gusset Vertical/ 혹은 Gusset Horizontal 부분의 부재는 주 부재보다 얇은 경우가 많습니다. 그래서 통상적으로 연결되는 부위는 Filler Plate 혹은 Shim plate라고 불리는 부재를 추가적으로 가공해서 넣는 경우가 많습니다.
이런 Filler의 경우는 규격품으로 가공해서 해당하는 부위에 일괄적으로 넣어서 조립을 하는 경우가 많습니다. 이 Filler의 역할은 위에서 이야기 했듯이 동일한 Shear Plane을 제공하는 것인데, Shear plane에 대한
오차가 있으면 안됩니다.
가공 오차에 의한 오차 즉, Continuous하게 계속 접촉은 하지 않아도 동일한 Shear plane을 제공할 정도의 오차에 한해서만 허용이 됩니다. 이 오차는 기계가공 이나 Zigsaw 가공 오차의 편차를 따릅니다.
접합부의 강도는 일반적으로 Slip Critical Joint의 경우 볼트 강도의 합으로 나타내어집니다. 그러나 1/4" 이상의 Filler를 넣는 경우는, 기존의 Bolt의 Nominal Strength를 다 더한 값으로 계산할 수 없고 일정 %의 강도의 감소한 값을 더하여야 합니다. 결과적으로는 Filler를 많이 넣으면, Bolt 수를 늘려서 강도를 보충하여야 합니다.
맨 처음에 이야기 했듯이 Eng 적인 문제를 해결하는 첫번째 걸음은 용어나 해당문제가 있는 부분에 정확한 명칭과, 정의를 이해하는데서 출발하는 것 같습니다.
혹시 다른 문제가 있거나 해결을 원하시는 문제가 있으시면 답글로 남겨주시면 포스팅으로 보답하도록 하겠습니다.
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