건설안전기사 공장조립법 — 용접 결함·비파괴검사·강재 절단

공장조립은 철골 부재를 공장에서 재단하고 구멍을 뚫어 임시로 맞춘 뒤 연결까지 마치는 일이다. 순서를 지켜야 치수가 맞고 조립이 수월하다.

철골 가공은 치수 확인과 원척도 작성에서 시작한다. 이어 본뜨기로 도면을 만들고, 금매김으로 위치를 표시한 뒤 절단과 구멍뚫기를 한다. 형상을 가공한 다음 가조립을 하고 마지막에 리벳치기로 연결한다.

강재의 기호도 읽을 줄 알아야 한다. SN355B에서 S는 강재(Steel), N은 건축구조용 압연강재임을 나타내고, 355는 항복강도, B는 품질 등급(충격흡수에너지 시험 보증값에 따른 구분)을 뜻한다. SN 계열은 건축구조용 압연강재이고, SS400 같은 SS 계열은 일반 구조용 압연강재다.

경량형강 부재는 맡은 자리가 다르다. 래프터는 지붕 경사면에서 지붕내력을 받는 부재로, 일반적인 트러스와 달리 하현재가 없다. 스터드는 수직 벽체 부재, 헤더는 개구부 상부의 수평 부재, 브레이싱은 비틀림을 막는 보강재다.

자동용접에서는 분말상의 플럭스가 용접봉의 피복재 역할을 한다. 용탕을 보호하고 정제하는 작용을 한다. 슬래그는 용접 뒤에 남는 고체 잔재이고, 스패터는 용접 중 튀는 금속 입자다.

용접 전 검사는 용접할 준비가 되었는지 보는 일이다. 트임새, 모아대기법, 구속법 같은 조립 상태를 확인한다. 절단검사는 부재를 제작하는 공정의 검사이므로 용접 전 검사 항목이 아니다.

용접할 때는 표면을 깨끗하게 하고, 낮은 온도에서의 용접을 제한하며, 환기를 하고, 열변형을 고려해 치수 여분을 둔다. 여분을 두지 말라는 것은 옳지 않다.

내화피복은 공법마다 쓰는 재료가 다르다. 조적공법은 벽돌이나 블록을 쌓아 올리는 방식이고, 뿜칠공법은 내화 모르타르를 분사한다. 성형판을 붙이는 공법과 거푸집 타설 공법도 있다.

모살용접의 유효목두께는 모살사이즈의 0.7배다. 유효길이는 양끝에서 모살사이즈의 2배씩을 공제하고 중심선 길이를 적용한다.

용접접합은 무소음·무진동으로 작업할 수 있고 단면 결손이 없어 효율이 높다. 반면 내부 결함을 찾는 검사가 어렵고 특수 장비가 필요하므로, 불량 검사가 쉽다는 것은 장점이 아니다. 기온의 영향을 받는 점도 함께 알아 둔다.

용접 용어로는 위핑, 루트, 크랙이 있다. 토크는 회전력을 나타내는 물리량이므로 용접 결함이나 용접부 구조를 가리키는 용어가 아니다.

스패터는 용접 중 아크로 튀어 나와 굳은 금속 입자다. 슬래그 감싸기는 보호 작용, 오버랩은 겹침, 피트는 함몰을 가리키므로 스패터와 구분한다.

철골 용접부의 비파괴 검사에는 방사선투과검사, 침투탐상검사, 초음파탐상검사, 자기탐상검사가 있다. 반발 경도 검사는 콘크리트 압축강도를 추정하는 검사이므로 철골 용접부의 비파괴 검사에 들지 않는다. 두꺼운 철골에서 모재 내부의 결함과 두께를 함께 확인해야 할 때는 초음파탐상검사가 적합하다. 방사선투과검사는 내부 결함을 보는 데 쓰지만 두께 측정용은 아니고, 자기탐상과 침투탐상은 표면 검사다.

용접이 끝난 뒤에는 초음파, X선, 자기탐상 같은 비파괴 검사로 결함을 찾는다. 개선 정도 검사는 용접 결함을 고친 뒤의 재검사나 공정 관리에 쓰는 개념이므로, 용접 완료 직후의 결함 탐지 검사와는 거리가 있다.

경량철골은 판두께가 얇고 단면이 작아 부식과 열변형에 취약하다. 그래서 경량철골은 내구성을 위해 녹막이 조치가 더욱 필요하며, 배수 조치(물구멍 설치 등)와 재도장, 재도장이 곤란한 경우의 용융아연도금이 부식 방지 대책으로 쓰인다. 녹막이도장이 불필요하다는 설명은 틀리다.

가우징은 결함 부위를 깎아 내는 표면 가공 공법이지 결함 자체가 아니다. 피트, 블로우홀, 오버랩은 용접 결함에 해당한다.

강판을 절단할 때 주요 부재는 주응력 방향과 압연 방향이 평행하도록 한다. 압연 방향으로는 강도가 높고 그와 직각 방향으로는 약하기 때문이다. 주응력 방향과 직각으로 교차해 절단하면 강도가 약해지므로 옳지 않다.