1. 단면이 균일한 철골 구조물의 이음부
철골 구조물의 공장 내 접합
인장 부재: 직접 맞대기 용접(그림 a) 또는 필렛 용접이 적용된 접합판을(그림 b) 사용할 수 있다. 직접 맞대기 용접의 경우, 용접 품질이 1등급 또는 2등급 기준을 충족해야 하며, 그렇지 않을 경우 필렛 용접이 적용된 접합판을 사용해야 한다.
압축 부재: 직접 맞대기 용접(그림 a)이나 필렛 용접이 적용된 접합판을(그림 b) 사용할 수 있다.
스플라이스 플레이트와 필렛 용접을 채택할 경우, 과도한 응력 집중을 방지하고 직접적이며 균일한 하중 전달을 보장하기 위해 부재의 플랜지와 웹에 별도의 스플라이스 플레이트와 용접부를 설치해야 한다. 웹 스플라이스 플레이트의 폭을 결정할 때는 종방향 용접 시 전극 조작이 용이하도록 충분한 여유 공간을 확보해야 한다.

철골 구조물의 현장 접합
인장 부재: 스플라이스 플레이트는 고강도 볼트를 사용하여 부착할 수 있으며(그림 c), 또는 엔드 플레이트를 고강도 볼트를 사용하여 부착할 수도 있습니다(그림 d).
압축 부재: 용접을 사용할 수도 있고(그림 e, f), 상부 및 하부 접촉면을 평면 가공한 후 베어링을 통해 힘을 직접 전달할 수도 있습니다(그림 g, h). 용접 시, 부재의 상부 부분은 공장에서 미리 모따기 가공을 해야 합니다. 하부(또는 상부 및 하부 모두)에는 용접 시 적절한 정렬을 보장하기 위해 위치 결정 요소(채널 강재 또는 앵글 강재)가 장착된다. 상부 및 하부 접촉면을 평면 가공한 후, 하중이 베어링을 통해 직접 전달되는 경우, 변위를 방지하기 위해 소량의 용접부와 볼트를 추가해야 한다. 인장 부재와 압축 부재의 이음은 등강도 원리를 따라야 하며, 이는 이음 재료와 연결부가 파단 단면의 최대 내력을 견딜 수 있어야 함을 의미합니다.

2. 강재 보의 이음
시공 조건에 따라 보 이음 방식은 공장 이음과 현장 이음으로 나뉩니다.

철골 구조물의 공장 내 접합

1. 용접 집중 현상을 방지하기 위해, 플랜지와 웹의 이음 부위는 가급적 엇갈리게 배치해야 한다.
2. 맞대기 용접은 일반적으로 플랜지 및 웹 이음부 용접에 사용됩니다.
3. 1등급 및 2등급 용접 품질 검사 기준을 충족하는 용접부의 경우, 검증 계산은 필요하지 않습니다.
4. 3등급 용접 품질 검사 기준을 충족하는 용접부의 경우, 검증 계산을 수행해야 한다. 용접 강도가 불충분한 경우, 경사 용접을 사용할 수 있다. θ가 tan θ ≤ 1.5를 만족할 경우, 검증 계산을 수행할 필요가 없다.

철골 구조물의 현장 접합

1. 현장 접합 시, 단편별 운송을 용이하게 하기 위해 일반적으로 플랜지와 웹을 동일한 단면에서 분리합니다(그림 a). 용접 과정에서 플랜지 플레이트의 팽창과 수축을 어느 정도 허용하여 용접 잔류 응력을 줄이기 위해, 공장에서 약 500mm 길이의 구간을 용접하지 않은 상태로 남겨둘 수 있습니다.
2. 그림 b에서 볼 수 있듯이, 플랜지와 웹의 접합 위치를 적절히 엇갈리게 배치하면 동일한 단면에서 용접이 집중되는 것을 방지할 수 있지만, 이로 인해 운송이 복잡해질 수 있다.
3. 동적 하중을 받는 중요한 리벳 접합 보나 대형 용접 보의 경우, 현장 접합에 고강도 볼트가 일반적으로 사용됩니다.

3. 주보와 부보 간의 연결
자유 지지 2차 보
1) 중복 연결
구조: 주거름의 웹에 과도한 국부 압력이 가해지는 것을 방지하기 위해, 지지 보강재를 주거름의 해당 위치에 배치해야 한다.
특징: 구조가 간단하고 보조 보의 설치가 용이하지만, 주보와 보조 보로 구성된 시스템이 차지하는 순 공간이 더 넓다.
계산: 일반적으로 별도의 계산이 필요하지 않으며, 볼트는 고정용으로만 사용됩니다.

2) 측면 연결
구조: 보조 보(beam)는 주 보의 측면에 연결되며, 주 보의 보강재에 직접 연결되거나(그림 a, b) 짧은 앵글 강재에 연결됩니다(그림 c, d).
특징:

• 그림 a: 보강재에 볼트로 연결되며, 구조가 간단하고 설치가 용이하지만, 보조 보의 상부 및 하부 플랜지 중 한쪽을 절단해야 한다.
• 그림 b: 현장 용접 접합부. 볼트는 임시 고정용으로만 사용되지만, 보조 보의 웹 끝부분을 용접하는 것은 번거롭다.
• 그림 c, d: 주거와 보조거 사이의 볼트 체결 또는 용접 접합부에는 단각강이 사용된다. 이를 위해서는 상부 플랜지의 일부를 절단해야 한다.
  계산:
• 그림 a, b: 필요한 용접부 또는 볼트 수는 보조 보의 반력에 기초하여 계산해야 한다. 접합부가 이상적이지 않다는 점을 고려하여, 반력을 20%–30%만큼 증가시켜야 한다.
• 그림 c: 볼트 ①을 계산할 때, 앵글 강재와 보조 보를 하나의 전체로 간주할 수 있다. 따라서 볼트 ①은 반력 R과 모멘트 M = R·e의 합력을 견뎌야 한다. 반면, 볼트 ②는 R만 견디면 된다. 또는 앵글 강재를 주 보의 일부로 간주할 수도 있다. 이 경우, 볼트 ①은 R만 견디는 반면, 볼트 ②는 R과 M = R·e의 합력을 견뎌야 한다.
• 그림 d: 계산 방법은 그림 c와 유사하다. 용접부 ①과 ② 역시 각각 R 또는 R과 M = R·e의 복합 작용을 받는다.

연속 이차 보
자유 지지 보들은 서로 겹치지만, 보조 보가 주 보를 끊김 없이 연속적으로 관통합니다. 보조 보의 이음 작업이 필요한 경우, 이음 위치를 굽힘 모멘트가 작은 지점에 설정할 수 있습니다. 주 보와 보조 보를 고정하는 데는 볼트나 용접을 사용합니다.
1) 중복 연결
자유 지지 보들은 서로 겹치지만, 보조 보가 주 보를 끊김 없이 연속적으로 관통합니다. 보조 보의 이음 작업이 필요한 경우, 이음 위치를 굽힘 모멘트가 작은 지점에 설정할 수 있습니다. 주 보와 보조 보를 고정하는 데는 볼트나 용접을 사용합니다.
2) 측면 연결:
구조: 2스팬 보조 보가 주보와 연속성을 유지하도록 하기 위해, 상부 및 하부 플랜지에 연결판을 설치해야 한다.

• 그림 a: 보조 보의 웹은 고강도 볼트를 통해 주 보의 보강재에 연결되어 있다. 하부 플랜지 연결판은 두 부분으로 나뉘어 주 보 웹의 양쪽에 용접되어 있다.
• 그림 b: 용접 연결을 이용한 현장 설치. 보조 보가 주 보의 브라켓에 지지되어 있다. 보조 보의 상부 플랜지에는 연결판이 부착되어 있으며, 하부 플랜지의 연결판은 지지판으로 대체되어 있다.
  계산:
  지지반력은 지지대에서 주보로 전달되는 한편, 상부 및 하부 플랜지는 단부에서의 음의 모멘트를 견뎌냅니다. 모멘트 M에서 분해된 수평력 F = M/h(여기서 h는 보조보의 높이)는 연결부, 커버 플레이트 및 상부 플레이트를 통해 전달됩니다. F는 단면 치수와 용접 또는 볼트 연결을 계산하는 데 사용됩니다. 상부 용접을 피하기 위해, 연결 커버 플레이트는 상부 플랜지보다 좁게, 인장 플레이트는 하부 플랜지보다 넓게 설계됩니다.

4. 보-기둥 접합부
연결 부위를 설계할 때는 다음의 기본 원칙을 준수해야 합니다:

• 안전성과 신뢰성. 하중 분석은 실제 작업 조건과 최대한 일치해야 한다. 계산 도면은 부재의 실제 접합 상태를 반영하거나 이에 근사해야 한다. 접합부는 명확한 하중 전달 경로를 갖추고, 구조적으로 신뢰할 수 있는 보증을 제공해야 한다.
• 제작, 운송 및 설치의 용이성. 이음매의 종류를 줄이고, 이음부 치수를 조정할 수 있도록 하며, 공중 용접을 피하거나 설치 시 지지대를 설치하는 등 시공 작업을 최대한 간소화한다.
• 경제적 합리성. 가장 경제적인 방법은 자재, 생산, 시공 등의 요소를 신중하게 고려한 끝에 결정되며, 단순히 철강을 절약하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

회전 강성에 따라 보-기둥 연결부는 유연한 연결부(경첩 연결부), 강성 연결부, 반강성 연결부의 세 가지 유형으로 나눌 수 있다.