철골의 접합방법, 볼트접합과 고력볼트접합의 차이점

개요

①철골구조의접합방식으로는강접합방식을사용하는데리벳접합, (고력)볼트접합, 용접접합방식이있다.

②용접과볼트접합은서로장단점을갖고있어, 공장에서는용접접합을현장에서는볼트접합을주로사용한다.

 

힘의전달방식에의한접합분류

①롤러접합 : 수직방향의힘만지지, 수평과회전은자유로운교량등에사용

②힌지(핀)접합 : 수직·수평방향의힘을지지, 회전만자유. 큰보와작은보접합에많이이용 (전단접합이라고도함)

③강접합 : 수직·수평방향이힘을지지함과동시에회전에저항하는접합. 기둥과보의접합에많이이용 (모멘트접합이라고하며, 리벳, 볼트용접접합이여기에해당)

 

 

리벳(Rivet)접합

1) 정의

①가열한리벳을양판재의구멍에끼우고압력을이용하여열간타격으로접합하는방식

②리벳은 900~1,000℃로가열한것을사용, 600℃ 이하로냉각된것은사용불가

2) 리벳의종류 

 

3) 불량리벳

①헐거운것, 리벳머리가갈라진것

②모양이부정한것과밀착되지않은것

③축심불일치, 머리의밀착부족

 

볼트접합

1) 정의

①지압접합에의해응력이전달되는접합

②볼트접합은볼트의여유간격(Clearance)만큼미끄럼이생기므로소규모구조물에많이사용

2) 볼트의종류

①검정(흑)볼트 : 나사부이외의부분이흑피로된것, 가조임용

②중볼트 : 두부하부와간부를마무리한것, 진동·충격을받지않는내력부에사용

③상볼트 : 볼트표면을모두연마마무리한것, 핀접합부에사용

3) 특징

①해체가용이하고시공이간단

②가설건물, 소규모공사, 가접합시사용

③진동에의해풀리는경우있음.

④볼트축과구멍사이에공극발생

 

고력볼트접합

1) 정의

① 고장력볼트 접합이란 고장력볼트를 조여서 생기는 인장력으로 접합재 상호간에 발생하는 마찰력으로 접합하는 방식을 말한다.

② 고장력볼트의 조임은 중앙에서 단부쪽으로 조여간다.

2) 특징

① 접합부 강성이 크다.

② 소음이 적고, 불량개소 수정이 쉽다.

③ 현장설비가 간단하여 노동력 절감 및 공기단축이 가능

④ 피로강도가 높다.

3) 접합방식

①마찰접합 : 연결부재간압축력에의해발생된마찰력으로응력전달

②인장접합 : 연결부재의인장내력으로응력전달

③지압접합 : 볼트의전단저항력과볼트의모재간의지압저항력에의하여응력전달

 

용접접합

1) 정의

① 용접접합이란 짧은 시간내에 국부적으로 가열하여 두 강재를 용융상태에서 접합하는 방식이다.

② 강재의 절약, 건물의 경량화, 무소음, 무진동의 장점이 있어 널리 사용된다.

2) 특징

① 강재의 절감으로 자중감소

② 응력전달이 확실

③ 무소음, 무진동

④접합부 검사가 곤란

⑤용접열에 의한 모재의 변형 발생

3) 용접방법

볼트접합과 고력볼트접합의 차이점

볼트접합(지압접합)

- 볼트를 접합재로 사용하는 방법.

- 볼트를 조이는 것만으로 접합이 가능함.

- 볼트축 부재가 피접합재의 구멍에 밀착되지 않음으로인해서 접합부에 미끄러짐이 생기게 되며, 진동, 충격 또는 반복하중을 받으면 접합부에 큰 변형이 생기게 됩니다.

- 구멍주변에 집중응력이 생김.

- 볼트단면적의 전단저항력과 지압응력으로 부재를 지탱.

- 볼트접합은 고장력으로 체결하지 않기때문에 마찰력이 생기지 않음.

고력볼트(마찰접합)

- 마찰접합은 고력볼트의 대표적인 접합, 일반적으로 고력볼트 접합이라고하면 마찰접합을 말한다

- 마찰접합은 고력볼트의 강력한 체결력에 의해 부재간에 발생하는 마찰력에 의해 응력을 전달하는 접합형식

- 응력의 흐름이 원활하며 접합부의 강성이 높다

- 부재의 접합면에서 응력이 전달디기 때문에 응력집중현상이 생기지 않음

- 고장력의 힘으로 마찰부위의 마찰계수(0.5)*고력볼트 조임인장력=마찰력

- 고력볼트의 경우  자재가 고장력강이므로(10T/Cm^2)  마찰계수(0.5)* 고력볼트 단면적* 10T하면 

- 큰힘에 견딜 수 있고 접합부위의 진동, 반복응력에도 고력볼트는 조임력이 상실되지 않습니다.