고력볼트 M24의 표준구멍 지름은 27mm다. 공칭지름 24mm에 3mm를 더한 값이다. 구멍이 지나치게 크면 판이 미끄러지고, 너무 작으면 볼트를 넣기 어렵다. 표준구멍은 시공과 힘 전달을 함께 고려한 치수다.
접합부는 모멘트를 전달하는 능력으로 구분한다. 회전을 허용하지 않고 모멘트를 거의 전부 전달하는 접합이 강접합이다. 회전을 어느 정도 허용하면서 모멘트를 일부만 전달하는 반강접도 있다. 휨모멘트를 전달하지 않고 전단력만 저항하는 접합은 핀접합 또는 단순접합이다.
고력볼트 마찰접합은 판 사이의 마찰력으로 힘을 전달한다. 볼트와 판재 사이에 전단응력이나 지압응력이 발생하지 않으며 응력집중이 거의 생기지 않는다. 접합부의 강성과 시공 편의성이 장점이다.
볼트 배치에도 규칙이 있다. 볼트 중심을 연결한 선을 게이지라인이라 하고, 중심 사이의 거리를 피치라고 한다. 모살용접의 최소 사이즈는 접합부에서 두꺼운 쪽 모재의 두께에 따라 정해지며, 10mm와 13mm 두께에서는 5mm가 된다.
예제
볼트접합 문제는 구멍 지름과 접합 형식의 이름을 바꾸어 놓는다. M24의 표준구멍을 24mm나 30mm로 두거나, 핀접합이 모멘트를 전달한다고 하면 틀리다. 고력볼트 마찰접합에서 전단응력이나 지압응력이 생긴다고 하거나, 게이지라인과 피치의 정의를 뒤집는 선지도 함정이다. 모살용접 최소 사이즈를 모재 두께와 무관하게 정하는 것도 어긋난다.
대표 기출 3문항
다음의 고력볼트접합에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
접합부의 강성이 높아 수직방향 접합부의 변형이 거의 없다.
접합판재 유효단면에서 하중이 적게 전달된다.
볼트의 단위 강도가 높아 큰 응력을 받는 접합부에 적당하다.
마찰접합이므로 볼트나 판재에 전단 또는 지압응력이 발생한다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 고력볼트접합에 대한 설명 중 옳지 않은 것을 고르는 문제이다. 고력볼트 마찰접합은 볼트의 축력에 의해 접합판이 강하게 압착되어 접촉면의 마찰력으로 하중을 전달하므로 볼트나 판재에 전단응력이나 지압응력이 발생하지 않는다.
고력볼트접합은 마찰접합 방식으로, 볼트와 판재 사이에 전단 또는 지압응력이 발생하지 않는 것이 특징이다.
모살용접에서 접합부의 두꺼운 쪽 소재 두께가 10mm일 경우 모살용접의 최소 사이즈는 얼마인가?
3mm
4mm
5mm
6mm
정답과 해설 보기
정답 ③ · 이 문제는 모살용접에서 접합부 두꺼운 쪽 소재 두께가 10mm일 때의 최소 용접 사이즈를 묻는다. 모살용접의 최소 사이즈는 두꺼운 쪽 부재의 두께에 따라 규정되어 있어 얇은 용접으로 두꺼운 판을 용접하면 급격한 냉각으로 취성 균열이 생길 위험이 있기 때문이다.
모살용접의 최소 사이즈는 접합부의 두꺼운 쪽 소재 두께에 따라 결정되며, 10mm일 경우 최소 5mm이다.
철골구조의 볼트접합에 관한 일반사항에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
볼트는 가공정밀도에 따라 상볼트, 중볼트, 흑볼트로 나뉜다.
볼트의 중심사이의 간격을 게이지라인이라고 한다.
게이지라인과 게이지라인과의 거리를 게이지라고 한다.
피치(pitch)는 일반적으로 3~4d(볼트직경) 이며, 최소피치는 2.5d로 한다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 철골구조의 볼트접합에서 볼트의 중심을 연결하는 가상의 선을 '게이지 라인'이라고 부릅니다. 따라서 이 선 자체를 지칭하는 것이 게이지 라인이며, 인접한 게이지 라인들 사이의 수직 거리를 '게이지'라고 합니다.