고장력볼트 설명

고장력볼트의 정의

고장력볼트는 고강도 강재로 만든 볼트를 설계볼트장력으로 조여 쓰는 접합 재료다.

조여서 생긴 축력으로 두 강판을 맞붙여 누르면, 판 사이 마찰로 힘이 넘어간다.

강교 거더 이음 같은 현장 접합에서 가장 많이 쓰여 시험에도 자주 나온다.

마찰접합과 지압접합

접합 방식은 힘을 전달하는 방법에 따라 마찰접합과 지압접합으로 나뉜다.

마찰접합은 조임 축력으로 생기는 접합면 마찰력으로 전단력을 전달한다.

지압접합은 볼트 축의 전단과 구멍 지압으로 힘을 받으며, 미끄럼을 전제로 한다.

마찰접합은 미끄럼이 생기면 하중 전달 방식이 바뀌어 장력 관리가 특히 중요하다.

설계미끄럼강도

설계미끄럼강도는 미끄럼계수, 필러계수, 설계볼트장력, 전단면 수를 곱해 구한다.

미끄럼계수는 페인트 없는 블라스트 청소 마찰면에서 0.5를 쓴다.

필러계수는 필러가 없거나 한 개면 1.0, 두 개 이상이면 0.85를 쓴다.

설계볼트장력은 공칭인장강도의 70%에 유효단면적을 곱한 값이다.

계산 예제

계산 예제로 페인트 없는 블라스트 청소 마찰면의 설계미끄럼강도를 구해 보자.

미끄럼계수 0.5, 필러계수 1.0, 설계볼트장력 200kN, 전단면 1개로 가정한다.

값을 식에 대입하면 0.5 × 1.0 × 200kN × 1 = 100kN이 나온다.

볼트 한 개당 약 100kN의 미끄럼 저항이 나와 상식 범위에 있다.

정답은 100kN이다. 0.5 × 1.0 × 200 × 1을 계산하면 된다.

시공 순서

고장력볼트 이음은 접합면 처리, 가체결, 본조임 순서로 시공한다.

1차 조임은 중앙에서 가장자리 방향의 정해진 순서로 틈을 없앤다.

본조임은 설계 축력까지 조이며, 토크법 또는 너트회전법을 쓴다.

조임 후 마킹하고 볼트 누락, 풀림, 미끄럼 여부를 검사한다.

흔한 실수

답안에서 가장 흔한 실수는 마찰접합과 지압접합을 구분하지 않는 것이다.

접합면 상태와 본조임 순서를 빠뜨리지 않도록 확인한다.

풀림 점검 주기나 재조임 시점을 쓰지 않는 것도 흔한 실수다.

정리

고장력볼트는 고강도 강재로 큰 축력을 도입해 부재를 체결하는 접합 재료다.

마찰접합은 접합면 마찰력으로, 지압접합은 볼트 전단과 지압으로 힘을 전달한다.

시공은 접합면 처리, 가체결, 본조임 순서로 하고, 준공 후 재조임 점검을 함께 한다.