고력볼트 접합방법

고력볼트 접합의 정의

고력볼트 접합은 고장력볼트의 조임력으로 응력을 전달하는 접합 방식이다.

마찰접합은 조임력으로 생긴 접합면의 마찰력으로, 지압접합은 볼트 전단과 구멍 지압으로 힘을 전달한다.

두 방식은 힘이 전달되는 원리가 달라 검토 항목도 달라진다.

마찰접합의 힘 전달

마찰접합은 고장력볼트를 설계볼트장력으로 조여 접합재를 강하게 누른다.

그 눌림에서 생기는 마찰력이 전단력을 접합면으로 전달한다.

미끄럼 강도는 미끄럼계수, 필러계수, 설계볼트장력, 전단면 수로 계산한다.

필러가 많아지면 필러계수가 줄어 강도가 낮아진다.

설계미끄럼강도 계산

가상의 예로 M22 고력볼트 한 개를 한 면 마찰로 쓰고 필러는 없다고 가정한다.

미끄럼계수 0.5, 필러계수 1.0, 설계볼트장력 200kN, 전단면 수 1을 대입한다.

그러면 0.5 × 1.0 × 200 × 1 = 100kN이다. 볼트 축력의 절반이 미끄럼 저항이 된다.

같은 볼트라도 지압 강도는 따로 검토해야 한다.

마찰접합의 설계 순서

마찰접합은 미끄럼 강도를 먼저 계산하고, 그다음 구멍 지압 강도를 검토한다.

두 값 중 작은 값을 접합부 강도로 정한다.

인장을 받는 고장력볼트가 있으면 미끄럼 강도를 추가로 줄인다.

필러가 있으면 필러계수를 곱해 미끄럼 강도를 줄인다.

마찰접합과 지압접합 비교

앞 문제의 정답은 0.85다. 추가 볼트 없이 필러 2개 이상이면 적용한다.

헷갈리는 점은 마찰접합과 지압접합의 검토 항목이다.

마찰접합은 미끄럼과 지압을 모두 검토하고, 지압접합은 전단과 지압을 검토한다.

마찰접합의 미끄럼은 사용하중에서도 생기지 않아야 한다.

정리

마찰접합은 조임력으로 생긴 마찰력으로 힘을 전달한다.

설계는 미끄럼 강도를 먼저 보고, 지압 강도를 확인한 뒤 작은 값을 채택한다.

지압접합은 볼트 전단과 구멍 지압을 검토한다.