Ultimate Behavior of High-Tension Bolted Joints Considering Plate Thickness and Bolt Size

판 두께와 볼트 크기를 고려한 고장력 볼트 이음부의 극한 거동

  • 김성보 (충북대학교 토목공학과) ;
  • 최종경 (충북대학교 토목공학과) ;
  • 허인성 (충북대학교 토목공학과)
  • Published : 2008.10.30

Abstract

The ultimate behavior of high-tension bolted joints with various plate thickness and bolt size is investigated using nonlinear F.E. analysis and experimental study. The relation with sliding load, bolt deformation, and failure modes are presented based on plate thickness and bolt size. Three kinds of the bolt diameter(M20, M22, M24) and five types of the steel plates (l2mm, 16mm, 20mm, 30mm, 40mm) are considered for the ultimate behavior of the bolted joints. The numerical model, constructed by commercial F.E. program, ABAQUS, of ultimate behavior of bolted joints is introduced and verified by experimental results. The force-displacement and force-axial strain relations are measured and compared with the results by 3D finite element analysis.

본 연구에서는 판 두께와 볼트 크기에 따른 고장력 볼트 마찰이음부의 극한 거동을 비선형 유한 요소 해석 및 실험을 통하여 분석하였다. 볼트의 크기 및 모재의 두께가 고장력 볼트 마찰이음부에 끼치는 영향을 미끄러짐 하중, 볼트의 변형 및 파괴하중과의 관계와 함께 파악하였다. M20, M22, M24의 세가지 볼트와 모재의 두께가 12mm, 16mm, 20mm, 30mm, 40mm인 경우에 대하여 압축력을 받는 고장력 볼트 이음부의 극한 거동을 고찰하였다. 이음부의 힘-변위 관계 및 외력-변형도 관계를 실험적으로 도출하였으며 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQYS를 사용한 수치해석 결과와 비교, 분석하였다.

Keywords

References

  1. 김성훈, 이승용, 최준혁, 장동일 (1997) 고장력볼트 이음부의 내부 압축응력 분포, 한국강구조학회논문집, 9, pp.171-179
  2. 박용명, 성택룡 (2000) 내후성강재 고장력볼트 이음부 미끄러 짐계수 평가실험(I), 한국강구조학회논문집, 12, pp.167-175
  3. 심재수, 김춘호, 김동조 (2004) 고장력 볼트 이음부의 3차원 유한요소 해석, 한국강구조학회논문집, 16, pp.407-414
  4. 이승용, 경갑수, 성기태 (2000) 채움판을 갖는 고장력 볼트 이 음부의 미끄러짐 거동, 대한토목학회논문집, 20, pp.1005-1015
  5. 이승용, 최준혁, 김성훈, 박철우 (2006) 볼트의 크기 및 판두 께의 차이에 따른 고장력볼트 이음부의 역학적 거동에 관한 연구, 대한토목학회논문집, 26, pp.67-74
  6. 조선규 (1997) 과대공을 갖는 고장력 볼트 마찰이음부의 미끄 러짐 거동, 한국강구조학회논문집, 9, pp.301-307
  7. 최성모, 노원경, 김진호 (2004) 과대구멍 또는 슬롯구멍을 갖 는 고력볼트 마찰이음부의 거동에 관한 실험적 연구, 한국 강구조학술발표대회논문집. pp.138-144
  8. 최일윤, 이승용, 경갑수, 장동일 (1996) 축력 및 표면조도를 감소시킨 고장력 볼트 이음부의 정적 및 피로거동, 대한토목학회논문집, 16, pp.607-619
  9. 한진희, 최종경, 허인성, 김성보 (2008) 압축력을 받는 고장 력 볼트 이음부의 미끄러짐 거동, 한국강구조학회논문집, 20, pp.279-288
  10. ABAQUS, ABAQUS User's Manual, Version 5.8, Hibbit, Karlson & Sorenson, Inc, 1998