온도변수에 따른 고력볼트 체결력 평가 (Evaluation on Clamping force of High Strength Bolts By Temperature Parameter)

서지정보

· 발행기관 : 한국강구조학회
· 수록지 정보 : 한국강구조학회 논문집 / 20권 / 3호 / 399 ~ 407페이지
· 저자명 : 나환선, 김강석, 김진호, 김우범, 이현주

초록

건축공사 표준시방서에서 규정하는 TS고력볼트는 KS B 2819에 따라 토크관리법에 의한 체결한다. TS고력볼트 는 핀 테일이 파단되면 적정축력이 도입되는 것으로 알려져 있지만, 실제로는 온도조건에 따라 토크계수가 변하고 도입축력도 설계기준에 미치지 못하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 현장 온도조건이 볼트의 토크계수 및 도입축력의 영향을 평가하기 위해 -10 ℃~50 ℃ 범위에서 3 종류의 고력 볼트에 대해 도입축력, 토크계수, 너트회전각을 실험적으로 비교 분석하였다. 실험결과 TS고력볼트의 경우 핀 테일이 파단될 때 모든 온도조건에서 설계볼트장력과 표준볼트장력을 상회하는 도입축력을 나타냈으며 -10 ℃에서 50 ℃까지 온도 상승함에 따라 핀 테일 파단시점의 볼트에 도입되는 평균축력은 20kN 증가되었다. 아연피막 처리한 일반육각형 고력볼트의 경우, 0 ℃, 20 ℃, 50 ℃조건, 토크계수 0.13과 토크 462N ㆍm에서 표준볼트축력을 상회하였지만, 도입축력의 일정한 경향을 찾을 수 없었으며 온도변수 별 평균 도입축력 차는 최대 50kN이었다. 일 반 육각고력볼트의 경우, 온도상승에 따라 평균 도입축력도 상승되는 추세였으며 토크 462N ㆍm 일때 온도변수별 볼트의 도입축력은 최대 3kN 차이를 보였다. 또한, TS볼트를 제외한 육각볼트 종류 군에 대해서는 너트회전각 90 ° 경우의 도입축력은 설계볼트장력에 미치지 못했다. 따라서, 기존 너트회전각 120 °±30 °의 하한치 -30 °에 대한 재평가를 고려해 볼 필요가 있다.

영어초록

The clamping of torque shear bolt is based on KS B 2819. It was misunderstod that the tension force of theTS bolt was induced generally at the break of pin-tail specifie d. However, the clamping forces on slip critical conections do not often met the intended tension, as it considerably varies due to torque coefficient dependent on temperature variables f torque shear bolts were compared with two types of high-strength hexagon bolts by temperature parameters from -10 ℃ to 50 ℃. Torque shear bolts showed that the average clamping force increased to 20kN as the temperature increased. In case of galvanized high-strength hexagon bolts, the average clamping forces at 0 ℃, 20 ℃, 50 ℃ were recorded over standard bolt tension, 178kN, and the worst standard deviation was 50kN. In case of high-strength hexagon bolts, ave rage clamping forces increased as the temperature went up, and the worst standard deviation was 3kN lower than that of ga lvan i z e d h i g h - s t r e n g t h h e x a g o n b o l t s . A s f o r t h e turn-of-the-nut method, at nut rotation of 90 °, two types of high-strength hexagon bolts did not met the int ended design bolt in tension, 162kN.it is necesary to re-evaluate the range of turn of nut, 120 °±30 °.

참고자료

· 없음