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문제 정의
- 본 논문에서는 철골 공사현장에서의 온도조건이 볼트 제품의 토크계수 및 도입축력에 미치는 영향을 분석하기 위해 -1 or. or.
제안 방법
- 동절기. 하절기에 따라 현장 온도편차는 크게 다르며 이때 볼트의 축력과 토크는 어떻게 변화하는지를 확인하기 위해 -10 V. 0 V. 10 V. 20 V, 301, 4050 "C 조건 속에서 볼트체결력 시험을 수행하였다.(김진호 등.
- (3) 아연피막처리 육각볼트도 일반육가볼트와 동일한 방법으로 축력을 비교 평가하였다. 아연피막처리 육각볼트의 경우 일반육각볼트 도입축력보다 21kN 〜 39kN 높게 분석되었다.
- 17 정도의 값을 권장하고 있으며 온도 범위를 01 ~ 601로 제한하고 있다.(일본건축학회.2003) 본 연구에서는 철골 공사현장에서의 온도조건이 볼트 제품의 토크계수 및 도입축력에 미치는 영향을 살펴보기 위해 -101~50℃의 범위에서 각 101 간격으로 7가지 온도변수로 축력시험을 실시하였으며 볼트종류는 TS 고력볼트와 일반육각 고력볼트. 아연피막 일반육각고력볼트를 그 대상으로 하였다.
- 8N . m으로 체결했을 때의 도입축력을 추적하였다. 그림 7과 같이 온도상승에 따라 볼트축력이 증가하였지만 50 r 온도조건을 제외한 대부분의 온도변수 시험체에서 표준 설계 볼트 장력(178kN)은 물론 설계볼트장력(162khD에도 미치지 못했다 표 3에서 가장 도입축력이 낮았더 니0T온도 조거에서 설계 볼트장력의 15%, 표준설계볼트장력대 비 23% 낮은 축력이 각각 도입되었다.
- 토크. 너트회전각의 측정결과와 핀 테일 파단시의 볼트 축력과 토크를 근거로 토크계수를 계산하였다. 그림 1~3 은 각 볼트 종류에 따른 축력-너트회전각.
- 3 일반육각볼트의 너트회전각에 의한 분석과 마찬가지로. 보다 구체적이고 광범위한 실험계획법에 의해 검증을 수행하여. 현재 건축공사표준시방서에서 규정하고 있는 너트회전법에 의한 체결 시.
- 너트회전각. 볼트 축력을 측정하였다. 아연피막처리 볼트의 경우, 유사한 절차에 따라 시험자 1인의 힘으로 1차 체결 후.
- 볼트가 파단될 때까지 시험을 수행하였다. 볼트 표면온도 조건을 충족시키기 위해 대상 볼트 시험체를 온도세팅 인큐베이터에 넣고 온도조건을 맞추었으며 실험 시작 전에는 온도측정기로 볼트 표면온도를 검사한 후에 시험을 실시하였다. 본 시험에 사용된 시험체 목록은 표 1과 같다.
- 기성 제품시장 조건이 허락되지 않았고. 사전연구(나환선등, 2007)에서 길이변수에 대한 체결력의 변화가 크지 않았기 때문에 본 연구에서는 볼트길이 5 mm에 대한 축력차이를 인정하지 않는다는 전제로 본 시험을 수행하였다.
- 축력-토크 관계를 나타낸다. 시험결과를 도시한 그림에 설계규준과 시방 서에서 규정된 설계 볼트장력과 표준볼트장력을 각각 표시하였다.
- 육각고력볼트의 경우와 동일조건에서 비교를 위해. 아연 피막처리 육각볼트의 경우에도 토크계수 0.
- TS볼트는 핀 테일 파단 시점의 축력을. 일반육각볼트와 아연 피막처리 육각 볼트의 도입축력은 특정토크계수와 특정토크를 기준으로 하여 각각 결과들 분석하였다. 그 시험결과와 분석내용을 요약하면 다음과 같다
- 일정한 시점에서의 축력으로만 온도변수에 대한 평가를 할 수 없어서, 추가적으로 탄성한계점에서의 도입축력. 최대축력일 때를 각각 비교하여 어떤 경향이 나타나는지를 확인하였다. 그림 13에서 탄성 한계점에서의 도입축력은 (TC를 제외하고.
- 13. 토크 462.8N・m으로 체결했을 때의 도입축력을 분석하였다. 501 온도조건을 제외한 시험체에서 설계볼트장력.
- 13. 표준볼트 장력 178 kN 일때의 토크치 462.8 kN를 기준으로 시험된 볼트의 도입축력이 온도변수에 따라 어떻게 변화하는지롤 분석하였고 그 결과는 아래 표 4와 같다.
대상 데이터
- 20 V, 301, 4050 "C 조건 속에서 볼트체결력 시험을 수행하였다.(김진호 등. 2007) 체결 후의 특성을 평가하기 위해 사용된 TS고력볼트는 S10T M20, 길이 140 mm로 설정하였고. 일반육각고력볼트와 아연피막 처리한 일반육각형 고력볼트는 F10T M20, 길이 135 mm로 설정하였다.
- 2003) 본 연구에서는 철골 공사현장에서의 온도조건이 볼트 제품의 토크계수 및 도입축력에 미치는 영향을 살펴보기 위해 -101~50℃의 범위에서 각 101 간격으로 7가지 온도변수로 축력시험을 실시하였으며 볼트종류는 TS 고력볼트와 일반육각 고력볼트. 아연피막 일반육각고력볼트를 그 대상으로 하였다.
- 2007) 체결 후의 특성을 평가하기 위해 사용된 TS고력볼트는 S10T M20, 길이 140 mm로 설정하였고. 일반육각고력볼트와 아연피막 처리한 일반육각형 고력볼트는 F10T M20, 길이 135 mm로 설정하였다. 3 종류의 볼트길이를 동일한 조건으로 시험하고자 하였으나.
데이터처리
- 아연피막처리 육각볼트 3종류에 대한 축력, 토크. 토크계수를 비교 시험하였다. TS볼트는 핀 테일 파단 시점의 축력을.
성능/효과
- (1) TS볼트의 핀 테일이 파단될 때 볼트온도별 체결축력 평균값의 범위는 179.2 kN 〜 192.5 kN였다. 이 결과는 건축구조설계기 준에서 요구하는 설계 볼트장력 162 kN 과 표준볼트장력 178kN을 모두 만족한 값이며.
- 20℃에서 124 kN. 30P에서 143 kN, 401에서 131 kN으로 각각 설계볼트장력조차 미치지 못하는 것으로 분석되었다. 너트회전각 120°에서 볼트에 도입된 축력의 경우.
- 파단지점에서의 너트회전각은 919° ~ 1, 225°로 편차가 컸다. 각 시험체 분석결과, 평균토크계수는-10P와 0T조건에서 0.125- 0.148. 10 무 조건에서도 0.
- 나머지 -10eC, 301조 건에서는 설계볼트장력에조차 미치지 못했다. 너트 회전법에 의한 축력의 경우도 체결축력이 온도변수와 무관하게 도입되었음을 확인하였다. 너트회전각 90°에서 설계 볼트 장력을 상회한 경우는 온도변수 IOC M)℃였다.
- 너트회전각 90°에서 설계 볼트 장력보다 4kW 〜 2kW 낮은 값을 보였고. 너트회전각 120°에서 설계볼트장력을 겨우 만족하는 경향을 보였다.
- 2차 지그의 회전방향이 반대로 설정되었기 때문이다. 본 시험 중 볼트 체결과정에서 시험과정 중에 축력 -너트 회전각 관계에서 축력의 증가 없이 너트회전각이 수평으로 증가하는 부분에서 너트와 볼트가 동시에 회전하는 공회전 현상이 발생하였는데 시험결과를 분석할 때 공회전 현상에 의한 너트회전각을 제외한 순수 회전각으로 산출하였다. 이 현상은 볼트와 너트 나사산 간의 마찰저항이 볼트 머리부에서의 마찰저항보다 증가하기 때문으로 철골공사현장에서도 현장조건과 볼트의 상태에 따라 자주 발생할 수 있는 현상이다.
- 표3 결과와 같이 변동요인으로 토크 계수와 온도는 유기적인 관계를 갖고 있다. 본 실험 결과에 따르면, 토크계수 (0.13 一 0.11) 변동 영향으로 축력변동 17%, 온도(201 -> -10℃) 변동 영향으로 축력변동 15%에 각각 이른다. 즉.
- 이 결과는 건축구조설계기 준에서 요구하는 설계 볼트장력 162 kN 과 표준볼트장력 178kN을 모두 만족한 값이며. 시험했던 볼트종류 중에서 가장 신뢰도가 높은 볼트종류였다. 또한.
- 그림 8과 같이. 온도가 높아질수록 토크계수는 점차 감소하는 경향을 보였다.
- 또한. 온도가 상승할수록 도입축력도 높아가는 경향을 가장 뚜렷하게 보였다.
- 5 kN였다. 이 결과는 건축구조설계기 준에서 요구하는 설계 볼트장력 162 kN 과 표준볼트장력 178kN을 모두 만족한 값이며. 시험했던 볼트종류 중에서 가장 신뢰도가 높은 볼트종류였다.
- 5kN이다. 이 결과는 건축구조설계기준에서 요구하는 설계볼트장력 162kN과 표준볼트장력 178kN을 모두 만족하고 있다. 그림 4에서 보는 바와 같이 -ior.
- 이원인은 체결과정에서의 너트회전에 따른 비틀림에 의해 전단력이 부가적으로 작용하여 인장강도를 저하시켰기 때문이다. 최대축력 지점에서의 너트회전각은 347°~ 376°, 볼트 파단 시점에서의 너트회전각은 889° ~ 921°들 보였다.
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