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Mechanical Characteristics of High Tension Bolted Joint Connections using Shear Ring

전단링을 사용한 고장력볼트 이음부의 역학적 특성에 관한 연구

  • 이승용 (충주대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 박영훈 (부천대학 토목과)
  • Received : 2005.09.27
  • Accepted : 2006.01.18
  • Published : 2006.03.30

Abstract

Friction type high tension bolted joints is one of the most common steel structure connections and requires significant concerns on axial force of the bolts. However, its high shear capacity is not appropriately considered in design and hence the number of bolts is over-designed than actually required. It is primarily due to a slip-load-based design method. This study, therefore, suggests a new technology of connection using a shear ring, which may reduce the shortcomings from the friction-typed high tension bolted joints and maximize the advantages from the bearing-typed joints. Experimental and numerical studies were performed to compare the capacity of the suggested method with traditional high tension bolted joints. From the results, it is known that the suggested connections has higher bearing capacity than friction-typed high tension bolted joints due to the higher shear resistance from the ring. For further study, it may be necessary to investigate on design parameters including the depth of shear ring, for increased connection capacity.

강구조물의 대표적인 현장이음방식인 고장력볼트 마찰이음은 볼트 축력의 관리가 엄격하기 때문에 많은 노동력과 시간을 필요로 하며, 미끄러짐 하중을 기준으로 설계가 이루어져 볼트의 높은 전단강도를 유효하게 이용하지 못하고, 그 결과 소요 볼트수가 많아지는 단점이 있다. 따라서 고장력볼트 마찰이음의 단점을 보완하고, 지압이음의 장점을 살린 전단링을 사용한 새로운 이음방식을 개발하여 기존의 고장력볼트 마찰이음과 비교실험을 실시하고 해석적 연구를 실시하였다. 그 결과 전단링을 이용한 새로운 이음방식은 전단링의 높은 전단강도로 저항하기 때문에 기존의 마찰이음보다 이음부의 내력이 크게 향상되는 것을 실험적으로 확인할 수 있었다. 한편 전단이음의 응력집중을 최소화하면서 최대의 연결강도를 유도하기 위해서는 전단링의 깊이 등의 설계 변수에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 이창원, 신재철, 방병석(2004) 고장력볼트 연결부의 미끄러짐 탄소성 해석 및 시험연구. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제24권 3-A호, pp. 439-444
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