철골부재의 스캘럽(Scallop), 용접접근공

1. 정의

스캘럽은(Scallop) 철골 부재의 용접 시 이음 및 접합 부위에서 용접선이 교차할 때, 용접선 간의 간섭을 방지하고 열영향을 최소화하기 위해 모재에 부채꼴 모양으로 모따기를 한 것을 말하며 용접접근공 이라고도 한다.

주로 기둥과 보의 접합부위, 웨브와 플랜지 접합부위 등에서 용접 작업성 확보를 위해 가공하는 절각부를 말한다.

2. 스캘럽 가공 목적

• 용접선 교차 방지로 용접결함 감소
• 열응력 집중 방지 및 재질 변화 최소화
• 용접 결함 방지로 품질 향상
• 용접 균열
• 슬래그 혼입
• 기공(Blow hole)
• 크레이터(Crater) 등
• 돌림 용접 원활화로 용접부 강도 및 안정성 확보
• 용접 작업성 확보 - 뒷댐재(Backing strip) 이용 공간확보

3. 스캘럽 가공 시 고려사항

스캘럽 크기 및 형태

• 곡률 반지름 : 10mm 이상(표준시방서 기준)
• 원호 형태로 가공하여 응력 집중을 최소화
• 너무 작거나 불규칙한 형태 지양

가공 방법

• 절삭 가공기 또는 수동 가스 절단기 사용
• 가공 정밀도 확보

적용 위치 선정

용접선이 교차하는 정확한 위치에 가공

표면 처리 기준

• 가공 후 거친 표면이나 날카로운 모서리 제거
• 그라인더 등으로 표면 처리
• 방청 또는 도장 등 부식 방지 처리 고려
• 설계 기준 준수
• 설계 기준 및 시방서에 명시된 스캘럽의 요구사항 철저히 준수
• 크기, 위치, 가공 정밀도 등

7) 용접선 이중 겹침 방지

4. 스캘럽 가공 시 핵심 준수사항

• 돌림 용접 시 모서리 감싸 돌아가며 연속으로 용접
• 크레이터(Crater)에 의한 균열 발생 방지
• 돌림 용접 길이 모살 용접 치수(Size)의 2배 이상 확보
• 응력전달 확실화
• 모서리 가공 시 반지름 10mm 이상 둥글게 가공
• 노치 효과 방지
• 크레이터 발생 시 엔드탭(End Tab) 사용 본 부재 밖에서 용접 종료

5. 스캘럽 가공 시 발생되는 문제점

1) 응력집중

• 단면결손으로 인한 응력집중현상 발행
• 피로강도 저하 및 균열 유발성 존재

2) 도장 품질 저하

• 좁은틈새, 복잡한 형상 도장 시 페인트 시공 난해
• 도막두께 부족 유발 → 부식발생 우려

3) 화재 취약

• 내화피복 시공 시 피복재 탈락
• 내화피복 두께 부족 발생 우려

6. 개선방안

1) 논스캘럽 공법 적용

• 스캘럽 대신 웨브와 플랜지 직접용접
• 플릿 용접 보강
• 단면결손 방지 및 내진성능 향상

2) 개선형상 변경

• 부채꼴 모양 대신 복합곡률형상 적용
• 응력 흐름 원활하게 유도

3) 전용 도장구 사용

• 도장 난해한 부위 선행 터치업 도장
• 트수 도장구 사용 방청성능 확보

7. 스캘럽 가공 시 유의사항

1) 피로 강도 검토

• 종·횡방향 보강재 접점 허용피로강도 영향 미침
• 해당 부위 스캘럽 가공 시 감독자의 승인을 받아 시공

2) 절단면 관리

• 절단면 부위 손상 발생 시 미세균열 제거
• 손상부 그라인딩 후 평활화

3) 부식 방지

• 스캘럽 부위 부식 발생 쉬움
• 방청 처리 및 배수 상세 확인

4) 가공 정밀도 확인

제작도면 명시된 치수, 표면형상, 마감요건 준수여부 확인

5) 비파괴검사 실시

• 스캘럽 주변 자분탐상(MT), 침투탐상(PT) 실시
• 비파괴검사 통한 미세균열 확인 철저

6) 슬래그 제거

• 스캘럽 내부 및 용접비드 주변 슬래그 완전 제거
• 부식 및 용접결함 방지

7) 안전관리 철저

• 고소작업 시 스캘럽가공 및 검사 위한 작업발판 확보
• 추락방지조치 철저
• 추락방호망
• 안전대부착설비
• 2중걸이 안전대 등
• 스캘럽 공법과 논스캘럽 공법 특성 비교

8. 비교표 (스캘럽 vs 논 스캘럽)