주식회사 영풍볼트
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☞ S10T의 S는 for Structrural Joints에서 온 것으로서, 고장력볼트와 구분되게 하기 위해 사용되는 기호이다. 10은 인장강도 100 kgf/㎟ = 10 tonf/㎠의 10이다. T는 Tensile Strength에서 온 것이다.
<그림-2, 볼트, 너트의 강도등급 표시 > ☞ 와셔에는 기계적 성질의 등급을 표시하지 않는다.
적정한 볼트 길이의 선정은 매우 중요하므로 체결부 두께를 고려하여 적정길이를 신중히 선정하여야 한다. 실제 시중에서 구할 수 있는 T/S볼트의 길이는 5mm 단위로 공급되고 있으므로 아래의 선정요령에 의해 선정된 길이에 가장 가까운 것을 선택하여 사용하면 된다. L = G + T + H + (3 x P) 여기서, L : 볼트의 길이 볼트 체결후 너트위로 나오는 볼트의 길이를 여유길이라 하며, 보통 나사산 3개 정도의 길이로 한다.
<그림-3, 볼트의 체결길이 > 상기 식을 간단히 하면, 볼트의 길이(L) = 체결물 두께 + 더하는 길이(추천값)
상기식에 의해 계산된 볼트의 길이보다 더 긴 볼트를 사용할 경우 여유나사길이가 너무 짧아 볼트의 몸통에서 나사산이 시작되는 부위에 응력이 집중되어 볼트의 연성이 저하되고, 내피로강도가 급격히 저하되므로 피해야 한다.
고장력 볼트 구멍의 지름은 "건축공사 표준시방서"에 따르면 리벳구멍에 준한다고 되어 있다. 리벳 구멍의 기준은 이를 표로 나타내면 다음과 같다.
(1) 인장재의 접합부에서 응력방향에 볼트를 3개 이상 체결하지 않은 경우의 응력 방향의 연단 거리 (2) 전단 가장자리, 수동가스절단 가장자리의 연단거리 (3) 압연 가장자리, 자동가스절단 가장자리, 톱절단 가장자리, 기계마감 가장자리의 연단거리
<그림-4, 볼트구멍의 용어 정의 >
볼트구멍은 표면에 직각으로 뚫어야 하며, 드릴로 뚫는 것을 원칙으로 한다. 펀칭해머에 의한 구멍뚫기는 구멍벽의 평활도가 떨어지고, 경우에 따라서는 균열 및 notch등이 생겨 접합부의 내력이 저하되므로 가능한 사용하지 않는 것이 좋다. 단, 이러한 점에 주의하여 작업하는 경우에는 13mm 이하의 판에는 펀칭해머를 사용하여 구멍을 뚫어도 된다. 조립부재를 정확히 접합하기 위해서는 각각의 구멍의 중심이 정확히 일치하도록 해야 하며, 구멍주위에 생긴 찌그러짐이나 변형, 경사진 구멍등은 조립부재간의 틈새를 유발시켜 볼트의 체결 및 마찰력에 지장을 초래하므로 반드시 제거되어야 한다. 공사현장에서 조립시에 부재간 볼트구멍이 잘 맞지 않아 볼트삽입에 지장이 생기게 될 수 있다. 이러한 차이량이 2mm 이하이면 리머(reamer)로 볼트 구멍을 수정하여도 된다. 만일, 2mm를 초과하게 되면 리머로 구멍을 수정하면 부재의 단면 결손이 심해므로 첨가판을 교체하는 등 조치를 강구해야 한다. "ㄷ"형강 및 "I"형강의 플랜지와 같이 서로 평행하지 않은 면에 볼트를 체결하면 볼트가 구부러져 나사부 및 볼트머리 밑에 응력 집중이 되므로 경사면의 경사가 1/20을 초과하는 경우에는 테이퍼와셔를 사용하여 볼트에 편심이 생기지 않도록 하여야 한다. "ㄷ"형강 플랜지의 경사는 5°(1/11.43), "I"형강 플랜지의 경사는 8°(1/7.115)이기 때문에 플랜지 이음시 테이퍼와셔나 경사판을 사용하여야 한다.
볼트의 조임으로 인해 적정한 체결력을 얻기 위해서는 적정한 조임을 해야만 한다. 볼트는 하나의 스프링과 같다. 따라서, 볼트의 조임으로 인해 길이가 길어지면 스프링이 길어지면서 장력이 발생되는 것과 같은 원리로 나사의 체결력이 발생한다. 하지만, 이렇게 발생되는 체결력의 크기를 정확히 알기가 대단히 어려우므로 어느 정도 조이면 어느 정도의 체결력이 발생될 수 있는지 미리 조사하여 이를 기준으로 적정한 조임을 하고 있다. 대표적인 조임법으로는 토크조임법과 각도 조임법이 있다. 하지만, 현장에서 이러한 조임법에 의한 조임은 세심한 주의와 정확한 시공이 필요하므로 불편하다. T/S 볼트는 이러한 불편을 해소하기 위해 개발된 볼트로서 전용 조임공구를 이용하면 소정의 적정 체결력을 얻을 수 있다.
<그림-5, T/S볼트 전용공구에 의한 체결 모습 > 조임 절차 1차조임 실시 -> 마킹 실시(볼트, 너트, 와셔, 결합부재) -> 전용공구로 체결 1차 조임 : 균일한 체결력을 보일 수 있는 최소 조임토크까지
조임으로써, 각 볼트들의 조임력 차이를 극복하기 위해
1차 조임을 실시한다. 이때, 각 부재가 정확히 밀착되고
있는지 확인하는 것이 중요하다. 마킹 실시 : 너트를 회전시켜 조임을 할 경우 볼트가
따라서 돌아 버리면 체결력이 증가되지 않아 적정 체결력이
얻어질 수 없다. 하지만, 조임이 일어난 후에 볼트가 너트를
따라 같이 회전되지 않았는지의 여부를 확인 하기 위해
마킹을 실시한다.
<그림-6, T/S 볼트 체결의 확인 > 볼트의 조임 순서 고장력 볼트를 1차, 2차 체결의 2단계로 실시하는 것은 접합부의 각 볼트에 균등한 볼트축력을 얻기 위한 조치이다. 같은 취지로 접합부의 조임 순서는 접합부의 중심으로부터 바깥쪽으로 순차적으로 체결해 나간다.
<그림-7, 볼트의 조임 순서 추천예 >
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<본 자료를 만들기 위해 조언하고 지원해 주신 한국볼트공업(주)에 감사드립니다.> |