TIMWORK-inc/kds-kcs-standards huggingface dataset:
(1) 이 기준은 건축물 및 공작물의 구조상 주요한 부재 및 용접이음 접합부 공사에 적용한다.
(2) 용접 공정에서의 품질 및 정밀도 관리는 KCS 41 31 05 (3.3.3) 에 따른다.
(3) 용접은 KS B ISO 3834의 해당 요구사항에 부합하도록 수행한다.
① KS B ISO 3834-2 포괄적 품질 요구사항
② KS B ISO 3834-3 표준 품질 요구사항
③ KS B ISO 3834-4 기초 품질 요구사항
(1) 용어는 KCS 14 31 05 (1.4) 에 따른다.
● 용접절차인정기록서(Procedure Qualification Record, PQR) : WPS의 근거자료로 용접절차시험(PQ-Test)의 측정기록 및 결과서를 말한다.
● 용접절차시방서(Welding Procedure Specification, WPS) : 규격 및 기술기준에 의해 용접이 될 수 있도록 작업자에게 알맞은 용접작업 지침을 제공하는 절차시방서를 말한다.
(2) 건축물 강구조공사 용접은 구조설계에서의 구조안전 확인내용, 내풍설계의 층간변위와 변형능력, 내진설계 항목과 골조의 형식에 따른 반응수정계수를 확인하고, 층간변위와 변형능력을 확인하여 이에 따른 품질을 상호 협의하여 만족하도록 적정품질을 정한다.
(1) 강구조 건축물과 공작물 공사의 용접관련 제출물은 KCS 14 31 05 (1.6)에 포함하여 책임기술자의 승인을 받는다.
(1) 강구조 건축물과 공작물의 용접관련 품질보증은 KCS 14 31 05 (1.7)에 따른다.
2.1 건축물 강구조공사 용접재
2.1.1 용접재
(1) 강구조 건축물 용접재는 용접방법에 따라 KCS 41 31 05 (2.3) 에 따른다. 또한 납품송장과 제조사의 포장상태를 확인한다.
2.1.2 용접방법과 재료의 종류
(1) 용접재료의 종류 및 허용오차는 다음의 한국표준규격을 따른다. 이외의 사용재료는 해당 사용재료 한국표준규격에서 정의된 허용오차를 따른다.
(2) 피복아크용접
① 연강용 피복 아크 용접봉 : KS D 7004
② 고장력강용 피복 아크 용접봉 : KS D 7006
③ 용접재료 - 치수, 허용차, 제품의 상태, 표시 및 포장 : KS B 0952
(3) 서브머지드 아크용접
① 용접재료 - 서브머지드 아크용접 및 일렉트로슬래그 용접용 플럭스 - 분류 : KS B ISO 14174
② 용접재료 - 비합금과 세립강의 서브머지드 아크용접용 솔리드 와이어 전극, 튜브형 코어드 전극 및 전극과 플럭스의 조합 - 분류 : KS B ISO 14171
③ 용접재료 - 고장력강용 서브머지드 아크용접용 와이어와 와이어 및 플럭스 조합 - 분류 : KS B ISO 26304
(4) 가스메탈 아크용접 및 플럭스코어드 아크용접
① 연강용 가스 용접봉 : KS D 7005
② 연강 및 고장력강 마그 용접 솔리드 와이어 : KS D 7025
③ 연강, 고장력강 및 저온용 강용 아크용접플럭스코어선 : KS D 7104
2.1.3 용접재 적용 조건
(1) 사용 용접재는 KCS 41 31 10 (2.3)에 따라 적용한다. 이 규격 이외의 사용 용접재는 국제 표준규격과 동등한 제품을 사용해야 하는 경우에는 책임기술자의 승인을 득한다.
2.1.4 보호가스
(1) 가스메탈 아크용접 및 플럭스코어드 아크용접에 사용되는 보호가스나 보호가스 혼합물은 이슬점이 -40℃ 이하로 하고 가스제조업자 및 공급자의 인증서를 확인한다.
2.1.5 서브머지드 아크용접의 플럭스
(1) 서브머지드 아크용접에 사용되는 플럭스는 건조상태를 유지한다.
(2) 서브머지드 아크용접용 플럭스의 건조는 표 2.1-1에 따른다.
표 2.1-1 플럭스 건조

플럭스 종류

건조온도

건조시간

용융플럭스

150~200 ℃

1시간 이상

소결플럭스

200~250 ℃

1시간 이상
2.1.6 스터드의 규격
(2) KS B 1062 (머리붙이 스터드) 또는 동등한 재료특성에 대한 자료를 제시하여 책임기술자의 승인을 득한다.
2.1.7 스터드 치수 및 외관
(1) 강구조 건축물과 공작물에 사용하는 스터드는 지름 16mm, 19mm 및 22mm를 표준으로 하며, 특별히 필요한 경우에는 25mm를 사용할 수 있다. 치수 및 허용오차는 표 2.1-2를 표준으로 한다.
(2) 스터드의 외관은 겹침, 균열, 비틀림, 굽힘 등의 유해한 결함이 없어야 한다.
표 2.1-2 스터드1)의 형상, 치수 및 허용오차(단위 : mm)

호칭

축 지 름()

머 리 지 름()

머리두께

()의 최소치

헌치부

반지름()

표준형상 및 치수

표시기호

기준치수

허용오차

기준치수

허용오차

16

16.0

±0.3

29.0

±0.4

10

2 이상

19

19.0

±0.4

32.0

22

22.0

35.0

25

25.0

41.0

12

주 1) 스터드 길이()는 용접 후 스터드 베이스의 모양과 길이를 고려하여 정해야 하며, 허용오차는 ±2.0mm를 기준으로 함.
2.1.8 스터드의 기계적 성질
(1) 스터드의 재질 요구사항 중 기계적 성질은 표 2.2-3에 따른다. 현장품질관리를 위해 추가 인장시험이 필요할 경우, KS B 0801의 표준시편 4호를 기준으로 KS B 0802에 의해 시험한다.
표 2.1-3 스터드의 기계적 성질

종류

항복강도 또는 0.2% 내력(MPa)

인장강도(MPa)

연신율 (%)

HS1

235 이상

400~550

20 이상

HS2

350 이상

500~650

17 이상
3.1 건축물 강구조공사 용접시공 일반사항
(1) 강구조 건축물과 공작물의 용접시공은 KCS 41 31 05 (1.5)에 따라 제출한 강구조 시공계획서에 포함한 공장제작계획서, 현장 설치공사계획서에 따라 진행한다.
3.2 건축물 강구조공사 용접시공의 승인
3.2.1 용접방법의 승인
(1) 강구조 건축물에 적용하는 용접방법은 가스메탈 아크용접, 플럭스코어드 아크용접을 원칙으로 한다.
(2) 강구조 건축물에 적용하는 서브머지드 아크용접, 일렉트로슬래그 아크용접은 제작공장 내에서 적용하는 하향자세 용접방법이며, 이 경우에는 용접시공에 대한 시험을 실시하여 책임기술자의 승인을 받는 것을 원칙으로 한다. 다만, 적용한 실적이 있는 사전시험 결과는 책임기술자가 인정하는 경우 승인시험을 생략할 수 있다.
(3) 강구조 건축물에 적용하는 용접방법에 따른 용접이음·접합상세는 설계도서의 용접표준도 및 강구조 건축물의 표준접합상세지침에 따르는 것을 원칙으로 한다.
(4) 적용실적 자료가 있고, 제작 공장의 사내 기준에서 사전 용접절차시험결과 및 용접절차시방서로 정한 용접방법에 대해서는 채임기술자의 승인을 득하고 이에 따를 수 있다.
(5) 강구조 건축물의 용접방법에는 피복아크용접을 적용하지 않는 것을 원칙으로 한다. 다만 용접작업 환경으로 피복아크용접을 적용하는 경우, 책임기술자의 승인을 득하고 이에 따른다. 또한 이 경우에는 저수소계 피복아크 용접재를 사용하는 것을 원칙으로 한다.
3.2.2 주요시설 및 기기
(1) 용접에 필요한 주요시설 및 기기 등은 사전에 제출한 공장제작계획서에 따른다.
3.2.3 용접사의 자격
(1) 수동 또는 반자동 아크용접에 종사하는 용접기능자는 작업자세, 판두께에 따른 용접기술 검정에 있어서 시험방법 및 판정기준에 의한 용접기술 승인시험에 합격한 유자격자를 원칙으로 한다.
3.2.4 비파괴 검사자
(1) 공장제작자 사내 비파괴검사 또는 외주의 비파괴검사자는 비파괴검사 기술의 진흥 및 관리에 관한 법 또는 KS B ISO 9712 (비파괴 검사 - 기술자의 자격 인정 및 인증) 레벨 2 이상의 해당 종목 자격 이상을 적격자로 한다.
3.3 건축물 강구조공사 용접재료 강도 및 인성
(1) 내풍, 내진설계된 강구조 건축물과 공작물은 반드시 이 기준 KCS 41 31 05 (1.4) 에 따라 확인하고, 용접재료의 강도 및 인성에 대하여 사전에 확인 반영한다.
(2) 용접재의 강도는 강재모재의 규격과 동등하거나 그 이상의 기계적 성질을 갖는 용접재료를 사용한다. 다만 강도가 다른 강재를 용접부에 적용하는 경우에는 낮은 강도 모재의 규격치와 동등하거나 그 이상의 기계적 성질을 갖는 용접재료를 사용한다.
(3) 용접재의 인성(충격치)은 강재모재의 규격과 같거나 그 이상의 인성을 나타내는 용접재료를 사용한다. 다만 인성이 다른 강재를 용접하는 경우에는 인성이 낮은 모재에 요구되는 값과 같거나 그 이상의 인성을 나타내는 용접재료를 사용한다.
3.4 건축물 강구조공사 용접시공의 기후조건
(1) 기온이 -5℃ 이하의 경우는 용접해서는 안 된다. 기온이 -5~5(℃) 경우는 접합부로부터 100mm 범위의 모재 부분을 표 3.8-1의 최소예열온도 이상으로 가열 후 용접한다.
(2) 비가 올 때는 용접을 하지 않아야 하고, 비가 온 후 또는 습도가 높은 때는 수분제거 가열처리 하여 모재의 표면 및 틈새 부근에 수분 제거를 확인한 후 용접한다.
(3) 보호가스를 사용하는 가스메탈 아크용접 및 플럭스코어드 아크용접에 있어서 풍속이 2m/s 이상인 경우에는 용접을 해서는 안 된다. 다만, 방풍조치를 강구한 경우에는 이 규정을 따르지 않고 용접할 수 있다.
3.5 용접조건 및 순서
(1) 용접조건, 순서 및 방향은 용접변형, 잔류응력을 고려하여 정하고, 용접변형 및 잔류응력이 적게 발생하도록 하고 용접이 교차하는 부분, 폐합되는 부분의 용접은 누락되는 부분이 없도록 용접순서에 대하여 특별히 고려한다.
(2) 용접부에서 수축에 대비한 과대구속은 하지 않아야 하고, 용접작업은 조립하는 날에 용접을 완료하는 것을 원칙으로 한다.
(3) 용접자세는 아래보기 또는 수평 자세를 기본 원칙으로 한다.
(4) 용접개시 전 용접의 종류, 전압, 전류 및 용접방향 등을 점검하여 적정 용접조건을 확인 설정하고 이에 따라서 용접조건을 관리한다.
3.6 용접시공 시험대상 및 종류, 방법
(1) 용접시공 시험대상은 다음 각 항의 어느 것에 해당될 경우, 부록 1의 용접 시공시험 절차 및 방법에 따라 시험 하는 것을 원칙으로 하고, 그 결과를 책임기술자에게 사전승인을 받는다. 다만, 적용사례가 있거나, 공장제작자의 사내기준에 적용을 위한 사전 용접시공 시험을 한 성과가 있는 경우 이에 따른다. 또한 사전 용접절차시험결과와 용접절차시방서가 있는 경우에는 이에 따른다.
① 강재 두께가 40mm를 초과하는 항복강도 355MPa급 강재 및 두께 25mm를 초과하는 항복강도 420MPa급 이상 강재의 경우
② 강종별 용접법에 따른 한 패스의 최대 입열량이 표 3.6-1의 값을 초과하는 경우
③ 피복아크용접, 플럭스코어드 아크용접, 가스메탈 아크용접, 서브머지드 아크용접 이외의 용접을 할 경우
표 3.6-1 강종별 용접법에 따른 한 패스의 최대 입열량 (J/mm)

강 종

서브머지드 아크용접

가스메탈 아크용접 또는 플럭스코어드 아크용접

SM275, SN275, SHN275, SM355, SN355, SHN355, SM420, SM460, SN460, HSA650

7,000

2,500
(2) 용접시공 시험은 표 3.6-2를 원칙으로 하며, 필요에 따라 추가 용접성 시험을 실시할 수 있다.
(3) 용접시공 시험은 시험강판의 선정, 용접조건의 선정 등에 대해 다음 사항을 고려한다.
① 시험강재는 공사에 사용하는 강재를 원칙으로 한다.
② 용접은 시공에 사용하는 용접조건으로 하고 용접자세는 동일 자세로 한다.
③ 서로 다른 강재의 그루브용접 시험은 실제 시공과 동등한 조합의 강재로 실시하며, 용접재료는 낮은 강도의 강재 규격을 따른다. 같은 강종으로 판두께가 다른 이음은 판두께가 얇은 쪽의 강재로 시험 할 수도 있다.
(4) 용접시공 시험은 KS B ISO 15614-1 (금속재료 용접절차의 시방과 자격인정 - 용접절차시험 - 제1부)에 따르며, 절차는 부록 1에 따르는 것을 원칙으로 한다.
표 3.6-2 용접시공시험

시험종류

시험항목

시험편 형상

시험편개수

시험방법

판정기준

그루브 용접 시험

용접이음

인장시험

KS B ISO 4136

2

KS B ISO 4136

인장강도가 모재의

규격치 이상

용착금속

인장시험

KS B 0801

10호

1

KS B ISO 5178

인장강도가 모재의

규격치 이상

횡방향 측면굽힘시험

KS B ISO 5173

4

KS B ISO 5173

결함길이 3mm 이하

충격 시험

KS B 0809 4호

3

KS B 0810

용착금속으로 모재의 규격치 이상(3개의 평균치)

매크로 시험

KS D 0210

2

KS D 0210

균열없음.

언더컷 1mm 이하 용접치수 확보

필릿용접

시 험

매크로 시험

KS D 0210

1

KS D 0210

균열없음.

언더컷 1mm 이하

용접치수 확보 루트부 용융

스터드

용접시험

스터드

굽힘시험

KS B 0529

3

KS B 0529

용접부에 균열이

생겨서는 안 된다.
3.7 용접작업
3.7.1 용접재료의 사용조건
(1) 피복아크 용접봉 및 플럭스는 사용에 앞서 제조사가 보증하는 건조조건으로 충분히 건조하여 사용한다.
(2) 서브머지드 아크용접의 용접와이어와 플럭스는 다음 규정을 적용한다.
① 용접와이어의 직경은 6.4mm를 초과하지 않아야 한다.
② 플럭스는 포장된 상태로 구입해야 한다. 포장을 개봉 후 사용 시에는 최소 260℃에서 1시간 동안 건조한다.
(3) 가스메탈 아크용접 또는 플럭스코어드 아크용접의 보호가스 및 용접와이어는 다음 규정을 적용한다.
① 보호가스는 이슬점이 -40℃ 이하로 한다.
② 용접와이어는 건조상태로 한다.
3.7.2 조립용접
(1) 조립용접은 본 용접의 일부이므로, 용접방법과 용접재의 사용은 본 용접과 동일하게 한다. 또한, 용접공은 본 용접의 용접공과 동등한 기술을 가진 자가 용접해야 하고, 용접 자세는 본 용접과 똑같은 자세로 용접한다.
(2) 조립을 위한 가용접 개소는 최소화 하며, 비드 길이 및 간격은 표 3.7-1을 표준으로 하고 간격은 400mm 이하로 한다.
표 3.7-1 비드 길이 및 간격

판두께 t1) (mm)

최소 비드 길이

t ≤ 6

30mm 이상

t > 6

40mm 이상

주 1) 판두께 t는 두꺼운 쪽의 판두께임.
(3) 그루브용접부의 홈에는 가용접을 하지 않는 것을 원칙으로 한다. 백가우징을 하는 용접부의 조립 용접은 백가우징을 하는 쪽에 조립을 위한 가용접을 할 수 있다. 다만, 서브머지드 아크용접, 가스메탈 아크용접과 같이 용융이 충분한 용접은 그루브 내에 조립용접을 할 수 있다.
(4) 조립용접면의 수분은 예열하여 제거하고 기름, 먼지, 녹은 와이어 브러시 등으로 청소한다. 또한 용접하는 부분에는 도장을 하지 않는다.
(5) 조립용접부는 아크 스트라이크 및 용접결함이 없도록 하며, 극후판은 아크 스트라이크를 제거하여 보수 용접한다.
(6) 조립용접부는 본 용접 전에 조립 용접작업자가 용접부 균열 등을 확인한다. 조립용접부에 균열이 발견된 경우에는 그 원인을 규명하고, 조립용접부에 균열이 발생하면, 제거 또는 보수 후에 본 용접을 한다.
3.7.3 용접부 사전 청소 및 건조
(1) 용접을 하는 부위는 기공이나 균열을 발생시킬 염려가 있는 흑피, 녹, 도료, 기름 등이 있어서는 안 된다.
(2) 용접부에 습기 또는 수분이 있는 경우 예열 처리하여 반드시 제거한다.
3.8 예열 및 층간온도
3.8.1 용접예열
(1) 용접 시에는 습기, 수분을 제거하는 예열을 한다. 또한 용접부 주변은 용접열 급속 냉각으로 강재의 조직이 경화조직으로 변화를 일으키므로 모재의 표면온도가 0℃ 이하일 때 예열관리를 한다.
(2) 최대 예열온도는 250℃ 이하를 원칙으로 한다.
(3) 이종강재간 용접을 할 경우의 예열은 상위등급의 강종을 기준으로 한다.
(4) 40mm 이상의 두꺼운 판 두께는 높은 구속을 받는 이음부 및 보수용접의 경우, 균열방지를 위해 최소 예열온도 이상으로 예열한다.
(5) 예열범위
① 예열은 용접선의 양측 100mm 및 아크 전방 100mm의 범위 내의 모재를 표 3.8-1의 최소예열온도 이상으로 가열한다.
② 모재의 표면온도는 0℃ 이하인 경우, 적어도 20℃ 이상 되도록 예열한다.
(6) 예열방법
① 예열방법은 전기저항 가열법, 고정버너, 수동버너 등으로 강종에 적합한 조건과 방법을 선정하되 버너로 예열하는 경우에는 개선면에 직접 가열해서는 안 된다.
② 온도관리는 용접선에서 75mm 떨어진 위치에서 표면온도계 또는 온도쵸크 등으로 한다.
표 3.8-1 최소 예열온도(℃) 1)

강종

용접 방법

판두께(mm)에 따른 최소 예열온도(℃)

t≤25

25

40

50

SM275

서브머지드 아크용접, 가스실드 아크용접

예열 없음

예열 없음

예열 없음

예열 없음

SM355, SN355

SHN355

서브머지드 아크용접, 가스실드 아크용접

예열 없음

예열 없음

50

50

SM420, SM460

SN460

서브머지드 아크용접, 가스실드 아크용접

예열 없음

50

50

80

HSA650

서브머지드 아크용접, 가스실드 아크용접

50

80

80

80

주 1) 예열 없음의 경우, 강재의 표면온도가 0℃ 이하라면 20℃ 정도로 가열해야 한다.
3.8.2 용접 층간온도
(1) 다층용접의 경우, 용접 층간온도가 높아지면 용착금속의 강도저하가 우려되므로 사용강재 및 조건에 따라 층간온도를 관리한다. 또한, 층간온도는 강재의 성분과 강재의 두께, 다층용접의 반복조건 등에 따라 관리조건이 결정되므로 사내 용접작업 요령에 따른다.
3.9 엔드탭의 조립
(1) 개선용접은 용접시작과 끝단에서 아크스트라이크가 발생하므로, 응력전달이 되는 유효단면 내에는 완전한 용접이 될 수 있도록 엔드탭을 사용한다. 다만, 판두께를 고려하여 공사 특기시방서에 명기하거나, 책임기술자와 사전 협의하여 결정한 경우에는 이에 따른다.
(2) 기둥보 접합부의 엔드탭은 그림 3.9-1과 같이 뒷댐재를 설치하고 유효단면에서 모재와 조립용접을 하지 않는다. 다만, 조립용접을 재용융시키는 경우 개선 내에 조립용접을 할 수도 있다.
(3) 엔드탭은 절단하지 않아도 된다. 엔드탭을 절단하는 경우에는 공사 특기시방서에 따른다.
(4) 엔드탭 재료의 용접성은 모재 이상이어야 한다.
3.10 뒷댐재의 조립
(1) 뒷댐재를 사용한 그루브용접부는 용접금속이 뒷댐재와 완전히 용융되도록 한다.
(2) 기둥보 접합부의 뒷댐재 조립용접은 그림 3.10-1과 같이 보 플랜지 양측단에서 5~10(mm) 부분 및 웨브 필릿 끝부분에서 5~10(mm) 이내에는 하지 않는다.
(3) 뒷댐재 설치를 위한 필릿용접 사이즈는 4~6(mm) 1패스로 하고, 길이는 40~60(mm)로 한다.
(4) 뒷댐재는 모재와 밀착시켜 설치하되, 뒷댐재와 모재 사이의 최대간격은 2mm 이내로 한다.
(5) 현장용접에서 보 하부 플랜지 외측의 뒷댐재는 그림 3.10-2와 같이 보 플랜지 폭에서 플랜지 모재와 직접 조립용접하지 않는다.
그림 3.9-1 기둥보 접합부 엔드탭의 조립용접 예
그림 3.10-1 엔드탭, 뒷댐재의 조립용접
그림 3.10-2 뒷댐재가 보 플랜지 외측에 붙는 경우
3.11 그루브용접
3.11.1 그루브용접
(1) 그루브용접은 맞대는 부재의 전단면이 완전하게 용접되어야 한다.
(2) 양측용접을 하는 경우, 가우징은 배면 초층용접 전에 표면쪽 용접의 건전한 용접금속 부분이 나타날 때까지 한다. 서브머지드 아크용접은 용접시공 시험에 의해 충분한 용입 확보가 확인되면, 책임기술자의 승인을 받아서 가우징을 생략할 수 있다.
(3) 뒷댐재는 건전한 루트부의 용입을 얻을 수 있도록 충분한 루트간격을 확보하여 밀착시킨다. 뒷댐재의 재질은 용접성에 문제가 없는 것으로 한다.
(4) 그림 3.11-1(a)와 같이 그루브용접 되는 부재의 판두께 차이가 10mm를 초과하거나, 크레인거더 처럼 저응력 고사이클 피로하중을 받는 경우, 두꺼운 쪽 부재를 1/2.5 이하의 기울기로 가공하여 얇은 쪽과 동일한 높이로 한다. 그러나 그림 3.11-1(b)와 같은 철골철근콘크리트 구조에서 보가 통과하는 접합부의 플랜지를 양측에서 용접하는 경우, 판두께 차가 10mm를 초과하더라도 보강모살용접만 한다. 또한 뒷댐재를 사용한 용접인 경우, 책임기술자의 승인을 받아야 한다.
3.11.2 부분용입용접
(1) 부분용입용접은 소정의 용입을 확보할 수 있도록 시공한다.
(2) 유효목두께는 피복아크용접과 가스메탈 아크용접에서 개선각도 60° 미만의 베벨형, K형, V형, X형 개선의 경우 개선깊이로부터 3mm를 감한 값으로 한다.
그림 3.11-1 판두께가 다른 이음부

(a) 기울기를 주는 경우

장스팬의 보에서 플랜지 두께를 변화시킨 경우

(b) 기울기를 주지 않는 경우

SRC 구조에서 보가 통과하는 접합부에서 X, Y 방향의 플랜지 두께가 다른 경우
3.12 필릿용접
3.12.1 필릿용접 사이즈의 허용차
(1) 필릿용접 사이즈의 허용차는 KCS 41 31 05 (3.3.3) 표 3.3-3. 용접관련 정밀도에 따른다.
3.12.2 부재의 밀착
(1) 필릿용접 되는 상호 부재는 충분히 밀착시킨다. T접합부, 겹친이음 접합부의 틈새의 허용차는 KCS 41 31 05 (3.1) 에 따른다. 시공상 밀착이 충분히 확보될 수 없는 경우에는 필릿용접의 사이즈를 틈새의 크기만큼 늘린다.
3.12.3 유효용접길이
(1) 설계도서에 명시된 필릿용접의 용접길이는 유효용접길이에 필릿사이즈의 2배를 더한 값으로 한다.
3.12.4 최소 유효길이
(1) 필릿용접의 최소 유효길이는 필릿 사이즈의 10배 이상 또한 40mm 이상으로 한다.
3.12.5 용접덧살
(1) 필릿용접의 용접덧살 높이는 KCS 41 31 05 (3.3.3) 표 3.3-3. 용접관련 정밀도에 따른다.
3.12.6 끝 돌림용접
(1) 필릿용접의 끝부분은 원활하게 돌려서 용접한다.
3.13 플러그 및 슬롯용접
3.13.1 플러그 및 슬롯용접에 관한 일반사항
(1) 플러그용접은 가스메탈 아크용접 및 플럭스코어드 아크용접으로 실시한다.
3.13.2 용접절차
(1) 용접절차는 아래보기자세 용접 시, 연결부 루트를 따라 용착시킨다. 또한 홀의 중심을 향해 원주방향으로 루트와 바닥에서부터 용접금속이 융합되도록 반복하여 요구되는 높이로 홀을 채운다. 용접이 완료될 때까지 용착된 부위의 슬래그는 용융상태로 유지시켜야 하되, 아크가 중단되거나 슬래그가 냉각되면 슬래그를 완전히 제거한 후 재용접 한다.
(2) 수직자세로 용접할 경우, 아래쪽 루트에서 시작해서 위를 향하여 용접하며 내측 강판 면에서 주변 쪽으로 실시한다. 아크는 윗부분에서 끝내고 슬래그를 완전히 제거한 후 반대편에서 다시 용접을 시작한다.
(3) 위보기자세 용접 시에는 아래보기자세에 준하여 시행하며, 슬래그는 각 용접층 용착 후 냉각시켜서 완전히 제거한다.
(4) 슬롯용접은 위의 (3)을 적용하는 슬롯의 길이가 용접폭의 3배 이상, 또는 슬롯이 부재의 단부까지 연장된 경우를 제외하고 플러그 용접과 동일한 방법으로 시행한다.
(5) 플러그용접이나 슬롯용접은 용착한 용접비드 위에 용융된 슬래그가 연속 되면, 단속아크, 과대한 스패터, 과대한 가스를 동반한 슬래그 끓음 등 용융 불연속이 형성되어 과도한 아크와 슬래그 커버가 발생한다. 이러한 용접 흠이 발생할 경우, 용접을 중단하고 슬래그를 냉각시킨 후 슬래그나 용접 층을 완전히 제거하고 재용접한다.
3.14 스터드 용접
3.14.1 스터드 용접에 관한 일반사항
(1) 스터드 용접은 자동시간조절 아크스터드 용접장비를 사용한다.
(2) 스터드는 열에 저항성이 있는 세라믹 또는 적합한 재료로 만든 링과 함께 사용한다.
(3) 직경 8mm 이상의 스터드 용접은 탈산화와 아크안정을 위한 플럭스가 갖추어져야 한다.
3.14.2 모재의 준비
(1) 스터드가 용접되는 모재는 충분한 용접이 이루어질 수 있도록 스케일, 녹, 습기 또는 기타 이물질이 없어야 한다.
(2) 모재의 온도가 -20℃ 미만이거나 표면에 습기, 눈 또는 비에 노출된 경우에는 용접을 해서는 안 된다. 다만 모재의 온도가 -20~0(℃)인 경우, 육안검사와 굽힘시험 등을 통해 책임기술자의 승인을 얻어 용접할 수 있다.
3.14.3 스터드 용접절차
(1) 스터드는 직류 음극에 스터드를 연결하는 자동시간조절 스터드 용접장비로 용접하는 것을 기본으로 한다.
(2) 용접전압, 전류, 시간 및 스터드의 장전과 밀어 넣기를 위한 스터드 건은 과거의 경험과 스터드 용접기 제조자의 지침에 따라 최적상태로 조정한다.
(3) 두 개 이상의 스터드건을 동일한 전원으로 사용하는 경우, 한 번에 하나의 스터드 건이 작동하도록 하고 하나의 스터드를 용접한 후 다른 스터드 용접을 시작하기 전에 동력이 완전히 회복되어야 한다.
3.14.4 스터드 용접보수
(1) 스터드 자동용접에서 스터드가 완전한 360° 용착부를 얻지 못 할 경우, 수급인은 누락된 용착부를 사전에 인정된 플럭스코어드 아크용접이나 가스메탈 아크용접, 또는 피복아크용접 방법을 사용하여 최소 필릿용접으로 적절하게 보수한다.
(2) 보수용접은 보수하는 결함의 각 끝에서 최소 10mm 이상을 연장하여 실시한다.
3.14.5 스터드 필릿용접
(1) 스터드용접은 스터드 건에 의한 자동용접을 원칙으로 하되, 부득이한 경우에는 사전에 책임기술자의 승인을 받아 시행한다. 스터드 직경이 10mm 미만인 경우 또는 용접자세에서 벗어난 경우, 더 작은 직경의 용접봉을 사용할 수 있다.
(2) 필릿용접의 최소치수는 표 3.14-1에 준한다.
표 3.14-1 필릿용접의 최소치수

(단위:mm)

스터드 지름

최소치수

10mm < ≤ 25mm

8

> 25mm

10
(3) 스터드 필릿용접은 다음 사항을 원칙으로 한다.
① 용접덧살은 높이 1mm, 폭 0.5mm 이상으로 한다.
③ 깊이 0.5mm 이상의 언더컷은 없어야 한다.
④ 스터드의 마무리 높이는 설계 치수의 ±2mm이내로 한다.
⑤ 스터드의 기울기는 5° 이내로 한다.
⑥ 모재의 최소 예열온도는 3.8에 따른다.
3.15 용접부 검사
(1) 용접부 검사는 작업관리, 제작자 검사 및 반입검사에 적용한다.
3.15.1 표면결함 검사 및 정밀도 검사
(1) 용접부 표면결함의 검사 및 정밀도의 검사방법, 합격ㆍ불합격의 판정은 공사 특기시방서에 따른다. 공사 특기시방서에 정한 바가 없는 경우에는 아래 사항에 따른다.
① 검사대상은 용접부 전체를 대상으로 한다. 검사항목은 KCS 41 31 05 (3.3.3) 표 3.3-3. 용접 관련 정밀도기준에 나타낸 9개 항목 중 스터드용접을 제외한 8개 항목이다.
② 표면결함 검사 및 정밀도 검사는 전용접 부위에 대해서 육안검사하여 기준에 벗어났다고 판단되는 곳에 대해서만 적정한 기구로 측정을 한다.
③ 합격ㆍ불합격 판정은 KCS 41 31 05 (3.3.3) 표 3.3-3. 용접 관련 정밀도기준에서 규정하는 한계허용차에 따른다.
④ 육안검사는 추출검사로 다음과 같이 한다. 다만, 용접부에 명확한 균열이라고 판정되는 결함이 확인된 경우의 추출방법은 협의하여 별도로 정한다.
가. 용접개소 세는 방법은 표 3.15-1에 따라 용접선이 짧은 것은 1개소, 긴 것은 적당한 길이로 구분한다.
나. 검사로트는 용접부위와 종류마다 절로 구분하여 적당한 크기로 구성한다.
다. 추출검사 표본은 각 로트로부터 부재수 10 %를 검사대상으로 한다.
라. 검사로트의 합격ㆍ불합격 판정은 각 검사항목에 대해 검사대상 전용접선 중 불합격되는 용접선이 10% 미만인 경우 로트를 합격으로 한다. 전용접선 중 10% 이상이 불합격되는 경우 이 검사항목에 대해서 다시 10%에 상당하는 부재수를 추출 검사한다. 이 결과 20%에 상당하는 부재 전용접선 중 10% 이상 불합격되는 경우, 이 검사항목에 대해 로트를 불합격으로 한다.
마. 합격 검사로트는 그대로 사용하고, 불합격 검사로트는 나머지 전체를 검사한다. 또한, 어떤 검사에서나 검출된 불합격의 용접부는 보수하여 재검사한다.
표 3.15-1 용접개소 세는 방법

부위

기둥-보 접합부

기둥-기둥 접합부

(박스형 기둥의 경우)

박스형 기둥의 패널존, 모서리 접합부의 완전용입 용접부분

십자기둥 스티프너의 완전용입 용접부분

세는 방법

용접길이 300mm를 원칙으로 1개소로 함

총용접 개소

2개소

4개소

용접길이가 1.8m인 경우 6 × 4 = 24개소

스티프너 2개소

보 플랜지 1개소

비고

나머지가 150mm 미만의 경우 인접하는 용접선에 포함시키고, 150mm 이상인 경우 1개소로 함.

스티프너의 용접길이는 짧지만 용접선이 끊어져 있으므로 1개소로 함.
3.15.2 그루브용접부의 내부결함 검사
(1) 그루브용접부의 내부결함 검사대상, 검사방법, 합격ㆍ불합격 판정은 공사 특기시방서에 따른다. 공사 특기시방서에 정한 바가 없는 경우에는 아래 방법을 따른다.
① 검사대상은 모든 그루브용접부를 대상으로 한다.
② 그루브용접부의 내부결함 검사방법은 공사 특기시방서에 정한 바가 없는 경우, 초음파탐상검사 등의 비파괴검사에 따른다. 초음파탐상검사 시험방법은 KS B 0896 (페라이트계 강용접이음부에 대한 초음파탐상검사)에 따른다.
③ 용접부의 합격, 불합격 판정은 공사 특기시방서에 따른다.
④ 초음파탐상검사는 추출검사로 다음과 같이 한다. 다만, 용접부에 명확한 균열이라고 판정되는 결함이 확인된 경우의 추출방법은 협의하여 별도로 정한다.
가. 용접개소 세는 방법은 표 3.15-1에 따른다.
나. 검사로트는 용접개소 300개 이하를 1개 검사로트로 하며, 검사로트는 용접부마다 구성한다. 기둥-보 접합부, 기둥-기둥 접합부, 스티프너와 다이어프램의 용접부, 모서리 이음의 용접부 등은 별도 검사로트로 한다. 다만, 용접개소 수가 100개 이하는 용접방법, 용접자세, 개선표준 등이 유사한 다른 부위와 같이 검사로트를 구성할 수 있다.
다. 검사로트는 절마다 구분하여 구성할 수 있다. 만약, 1개 검사로트의 용접개소가 300개소를 넘는 경우, 층마다 또는 공구마다 나눈다. 현장 용접의 경우, 절마다 구분하여 검사로트가 불합격하면 전체 검사를 해야 하므로, 층마다 또는 공구마다 검사로트를 구성한다.
라. 표본 추출은 검사로트마다 합리적인 방법으로 30개로 한다.
마. 검사로트의 합격ㆍ불합격 판정은 30개의 추출된 표본 중 불합격개소가 1개소 이하일 때 합격으로 하고, 4개소 이상일 때 불합격으로 한다. 그러나 표본 중 불합격개소가 1개소 초과 4개소 미만일 때, 동일 검사로트에서 30개소의 표본을 다시 추출해서 재검사한다. 총계 60개소의 표본에 대해 불합격수 합계가 4개소 이하일 때 합격으로 하고, 5개소 이상일 때 불합격으로 한다.
바. 합격 검사로트는 그대로 사용하고, 불합격 검사로트는 나머지 전체를 검사한다. 또한, 검출된 불합격 용접부는 모두 보수하여 재검사한다.
⑤ 초음파탐상시험은 일반적으로 용접 후 표 3.15-2에 명시된 최소 지체시간이 경과한 이후에 실시한다.
표 3.15-2 초음파탐상시험의 용접 후 최소 지체시간

용접 목두께

(mm)

용접 입열량

(J/mm)

지체시간 (시간, )1)

항복강도

355MPa 이하

355MPa 초과

a ≤ 6

모든 경우

냉각시간

24

6 < a ≤ 12

3000 이하

8

24

3000 초과

16

40

a > 12

3000 이하

16

40

3000 초과

40

48

주 1) 지체시간은 용접완료 후 부터 초음파탐상시험 시작 때까지의 시간을 뜻함
3.15.3 스터드 용접검사
(1) 용접 후의 마무리 높이 및 기울기 검사는 아래에 따른다.
① 스터드 용접 후의 마감높이 및 기울기 검사는 100개 또는 주요 부재 1개에 용접한 숫자 중 적은 쪽을 1개 검사로트로 하여 1개 검사로트마다 1개씩 검사한다. 표본 추출은 1개 검사로트 중에서 전체보다 길거나 짧은 것 또는 기울기가 큰 것을 선택한다.
② 합격ㆍ불합격 판정 검사는 적정한 측정기구를 사용한다. 또한 합격ㆍ불합격의 판정은 KCS 41 31 05 (3.3.3) 표 3.3-3. 용접관련 정밀도 기준에 정한 한계허용차에 의한다. 검사한 스터드가 합격인 경우에는 검사로트를 합격으로 한다.
③ 합격한 검사로트는 그대로 사용한다. 불합격된 경우에는 동일 검사로트로부터 추가로 2개의 스터드를 검사하여 2개 모두 합격한 경우에는 검사로트를 합격으로 한다. 다만, 2개의 스터드 중 1개 이상이 불합격 된 경우, 그 검사로트 전체에 대해 재검사한다.
(2) 타격 구부림 검사는 아래에 따른다.
① 스터드 타격시 구부림 정도는 100개 또는 주요 부재 1개에 용접한 숫자 중 적은 쪽을 1개 검사로트로 하여 1개 검사로트마다 1개씩 검사한다.
② 합격ㆍ불합격 판정은 구부림 각도 15°에서 용접부에 균열, 기타 결함이 발생하지 않은 경우에는 합격으로 한다.
③ 합격한 검사로트는 그대로 사용한다. 불합격된 경우에는 동일 검사로트로부터 추가로 2개의 스터드를 검사하여 2개 모두 합격한 경우에는 검사로트를 합격으로 한다. 다만, 이들 2개의 스터드 중 1개 이상이 불합격 된 경우, 그 검사로트 전체에 대하여 재검사한다.
(3) 앞의 (1), (2)항의 검사에서 불합격된 스터드는 3.16에 따라 보수하여 재검사한다.
3.16 용접부 보수
3.16.1 부적합 용접부의 보수
(1) 부적합 용접부에 대한 보수요령은 승인을 받은 강구조 시공계획서에 따르는 것을 원칙으로 한다.
(2) 시공자는 용접균열의 범위가 국부적이 아니거나 모재가 균열된 경우, 적정한 보수방법을 선정한 후 책임기술자에게 승인을 득한다.
(3) 용접시공 중에 부적합 용접부가 연속적으로 발생하는 경우, 보수 전에 발생 원인을 규명하여 재발 방지대책을 세운다.
3.16.2 반입검사 불합격 용접부의 보수
(1) 반입검사에서 불합격된 용접부는 외관불량, 치수불량, 내부결함 등 모두 보수를 하고, 재검사하여 합격해야 한다.
(2) 불합격된 용접의 보수는 책임기술자의 승인을 득하고, 보수 후 재검사하여 합격해야 한다.
3.16.3 보수 용접방법
(1) 보수 용접방법은 시공계획서 또는 특기시방서에 따르는 것을 원칙으로 하고, 아래의 요령에 따라 보수를 한다. 모든 보수용접 시, 예열 및 패스간의 온도를 관리하여 보수 용접한다.
(2) 언더컷 또는 용접덧살이 부족한 개소는 필요에 따라 수정한 후 짧은 비드가 되지 않도록 보수 용접하며, 필요한 경우에는 그라인더로 마감한다.
(3) 오버랩 또는 과대한 용접덧살은 지나치게 깎아내지 않도록 주의하면서 그라인더로 마감한다.
(4) 피트는 아크 에어가우징, 그라인더 등으로 제거한 후 보수 용접한다.
(5) 표면균열 및 내부균열은 균열의 범위를 확인한 후, 양끝 50mm 이상의 범위를 오목하게 정리한 후에 보수 용접한다.
(6) 슬래그 혼입, 용입불량, 융합불량, 블로홀, 내부균열 등의 내부 결함은 비파괴검사기록에 따라 결함의 위치를 표시한 후 아크 에어가우징으로 양끝에서부터 20mm 정도 추가하여 제거한다. 또한 제거한 부위는 재용접이 원활하도록 그라인더로 오목한 형상으로 정리하여 용접한다. 특히 터짐, 균열은 시작과 끝부분에서 50mm 이상을 제거하고, 보수 용접하여 합격해야 한다.
3.16.4 스터드 용접의 보수
(1) 반입검사 결과, 불합격된 것은 50~100(mm) 인접부에 스터드를 재용접한다. 다만, 인접부에 재 용접할 수 없는 경우나 결함이 모재에 파급되어 있는 경우에는 불합격 스터드를 제거하고 모재 표면을 평활하게 보수 용접하여 그라인더 마감 후에 재용접한다.
(2) 타격 구부림검사에 의해 15° 까지 구부러진 스터드는 그대로 둔다.
3.17 현장 공사용 피스와 각종 철물의 용접
(1) 운반 및 가설 등에 쓰이는 양중러그, 이렉션피스 및 각종 보조철물 등의 용접은 원칙적으로 공장 내에서 수행하고 그 조건은 공장용접과 동등 이상으로 한다.
(2) 공사용으로 부착한 피스와 각종 철물 등의 제거는 모재에 유해한 결함을 남기지 않도록 주의한다.
부록 1. 용접 시공시험 절차 및 방법
1. 그루브용접 시험
(1) 그루브용접의 용접 시공시험은 KS B ISO 15614-1(금속재료 용접절차의 시방과 자격인정-용접절차 시험)의 규정에 의해 아래절차에 따른다. 다만, 책임기술자의 승인을 받아 AWS D1.1의 4장 또는 구조물의 종류에 따라 세계적으로 인정받는 기준에 따를 수 있다.
1.2 시험편 제작
(1) 그루브용접 시험에 사용하는 재료는 규정에 따라 같은 용접조건으로 적용하는 강재 중 가장 등급이 낮은 강재로 하고, 용접자세는 실제로 행하는 자세 중 가장 불리한 것으로 한다.
(2) 용접시험에 사용하는 판두께는 25mm 이상으로 한다.
(3) 시험재의 형상, 치수 및 시험편의 채취방법은 부록그림 1.2-1에 따른다.
부록그림 1.2-1 그루브용접 시험재의 형상 및 시험편 채취 위치 (KS B ISO 15614-1)
1.3 시험의 종류
(1) 시험의 종류는 아래와 같다.
① 외관검사
② 인장시험
③ 굽힘시험
④ 충격시험
⑤ 매크로시험
⑥ 비파괴시험
1.4 시험편의 형상
(1) 인장시험 (2개)
용접부 인장시험의 시험편은 KS B ISO 4136 (금속 용접부의 파괴시험-횡방향 인장시험)에 따르며, 용착금속 인장시험의 시험편은 KS B 0801 (금속 재료 인장시험편) 10호 시험편을 적용한다.
(2) 굽힘시험 (4개)
KS B ISO 5173 맞대기 용접부의 횡방향 측면 굽힘 시험편을 적용한다.
(3) 충격시험 (3개)
KS B 0810 4호 시험편을 적용한다. 노치 위치는 용접부 정중앙의 루트부에서 t/4 위치로 하며, 노치가 용접부와 가로방향이 되도록 채취한다(AWS D1.1 4장 CVN Test specimen location 참조). 추가적으로 용착부, 열영향부에 대한 시험을 할 수 있다.
(4) 매크로시험 (1개)
KS D 0210에 따라 제작한다.
(5) 비파괴시험
비파괴시험은 시험재 양단의 삭제부를 제거한 범위에서 용접선을 끼고 양측의 표면으로부터 실시한다.
1.5 시험방법과 판정 기준
(1) 외관검사
검사범위는 시험재 양단의 삭제부를 제외한 범위로 하고, 용접부의 표면은 균일하고 균열, 피트 등 유해하다고 인정되는 결함이 없어야 한다. 용접덧살의 높이, 비드폭, 언더컷 등의 허용범위는 KCS 41 31 05 (3.3.1) 표 3.3-1. 가공, 공작 및 조립의 정밀도, KCS 41 31 05 (3.3.3) 표 3.3-3. 용접 관련 정밀도기준에 따른다.
(2) 인장시험
인장시험은 KS B 0802 (금속재료 인장시험방법)에 따라 인장강도를 측정하고, 판정기준은 모재의 규격값 이상으로 한다.
(3) 굽힘시험
굽힘시험은 KS B ISO 5173 (금속재료 용접부의 파괴시험 - 굽힘시험)에 따른 소정의 지그로 180° 굽히고, 판정기준은 굽혀진 외면에서 어떤 방향에도 3mm를 초과하는 균열 또는 유해한 결함이 없어야 한다.
(4) 충격시험
충격시험은 KS B 0810 (금속재료 충격시험방법)에 따라 실시한다. 시험온도는 모재의 규격값을 따르며, 충격값은 3개의 평균값이 모재의 규격치 이상이어야 한다.
(5) 매크로시험
매크로시험에는 용입, 융합상태가 양호하고 유해한 결함이 없어야 한다.
(6) 비파괴시험
비파괴시험은 3.15.2 그루브용접부의 내부결함 검사 규정에 따른다.
2. 필릿용접 시험
(1) 필릿용접 시험은 ＋자형 용접시험으로 하고 조합되는 재료의 판두께는 12mm 이상으로 하며, 목두께는 판두께의 0.4배 이하로 한다.
2.2 시험편 제작
(1) 시험체의 형상, 치수 및 시험편의 채취방법은 부록그림 2.2-1과 같다.
(2) 용접재료, 용접조건, 시공조건 등은 승인시험을 하는 공장의 제작기준에 따른다
(3) 용접자세는 하향용접으로 한다.
2.3 시험의 종류
④ 매크로시험
2.4 시험편의 형상
시험편은 부록그림 2.4-1의 치수에 따라 제작한다.
(2) 굽힘시험 (2개)
(3) 매크로시험 (1개)
시험편은 부록그림 2.4-2의 치수에 따라 제작한다.
부록그림 2.2-1 필릿용접시험재의 형상 및 시험편 채취 요령 (단위: mm)
부록그림 2.4-1 필릿용접의 인장 및 굽힘시험편 (단위: mm)

부록그림 2.4-2 필릿용접의 매크로시험편 (단위: mm)
2.5 시험방법과 판정 기준
외관검사는 3.15.1에 따른다.
인장시험은 KS B 0802 (금속재료 인장시험방법)에 따라 인장시험하고, 최대하중( : N)을 측정한다. 필릿용접의 인장강도( : N/mm)는 다음의 식을 이용하여 계산하고, 판정기준은 (= 모재의 한국표준규격에 의한 인장강도의 하한값) 이상으로 한다.
여기서, = 시험편의 양단면에 대한 8개의 필릿 사이즈의 평균(mm)
= 필릿용접 4개의 용접길이 평균(mm)
굽힘시험은 부록그림 2.5-1에 따르고, 판정기준은 굽힘각도 60°에서 용접부의 균열 또는 유해한 결함이 없어야 한다.
(4) 매크로시험
① 용접상태가 양호하고 유해한 결함이 없어야 한다.
② 용입부족 및 균열이 없어야 한다.
③ 필릿용접 사이즈의 차이는 3mm 이하로 한다.
④ 필릿용접 사이즈의 허용차는 0~4.5(mm)로 한다.
부록그림 2.5-1 필릿용접 굽힘시험방법 (단위: mm)