고장력볼트 이음

한 줄 정의

고장력볼트 이음은 고강도 볼트로 부재를 묶는 강구조 현장 접합 방식이다.

볼트를 설계볼트장력으로 조이면 힘을 전달하는 방식은 두 가지로 나뉜다.

하나는 마찰접합, 다른 하나는 지압접합이다.

두 접합 방식 비교

두 방식은 같은 볼트를 쓰지만 힘이 전달되는 원리가 다르다.

마찰접합은 조임으로 생긴 접촉면 마찰로 미끄러짐을 막는다.

지압접합은 미끄럼을 허용하며 볼트 축이 구멍 벽을 밀어 전단력을 넘긴다.

그래서 미끄럼이 허용되지 않는 교량 등에는 마찰접합을 쓴다.

마찰접합 설계미끄럼강도

마찰접합의 설계미끄럼강도는 네 값의 곱으로 구한다.

μ는 미끄럼계수, To는 설계볼트장력, Ns는 전단면의 수다.

필러계수는 필러가 없거나 1개면 1.0, 분산 볼트 없이 2개 이상이면 0.85다.

인장력까지 받으면 장력이 줄어 설계미끄럼강도를 낮춰야 한다.

지압강도와 최소값

지압접합은 볼트 전단강도와 구멍의 설계지압강도를 각각 검토한다.

설계지압강도는 피접합재의 Fu, 볼트 직경 d, 두께 t, 순간격 Lc로 구한다.

구멍 끝거리와 인접 구멍 끝거리를 모두 검토해 작은 값을 채택한다.

두 한계 중 작은 값이 설계강도가 된다. 마찰접합도 지압 검토를 빠뜨리지 않는다.

조임과 등급

앞 문제의 정답은 작은 값이다. 여러 한계 중 가장 작은 값이 설계강도다.

마찰접합은 1차 스누그 조임 뒤 설계볼트장력 이상으로 2차 조임한다.

조임량은 토크법, 너트 회전법, 직접인장지시계 중 하나로 확인하고 기록한다.

F10T는 마찰접합용, B10T는 지압접합용 볼트 등급 표기다.

핵심 정리

정리하면 마찰접합은 미끄럼 저항, 지압접합은 전단과 지압 저항으로 힘을 넘긴다.

지압접합은 전단과 구멍 지압을 함께 보고, 마찰접합도 지압을 검토한다.

F는 마찰접합용, B는 지압접합용 등급이다. 필러계수와 최소값 선택을 꼭 확인한다.