A Study on Serviceability of Oversized Bolt Hole in High-Tension Bolt Joint Subjected to Bending

휨을 받는 고장력볼트 체결부에서 과대공에 따른 사용성에 관한 연구

If a design load exceeding the frictional force of the contact surface is applied to the connection of steel members using a high-tension bolt friction joint, sliding occurs and the connection of the steel members bears the design load through the shear strength and bearing strength of the bolt and the base plate. The sliding distance can be determined by the tensile force of the bolt, the friction coefficient of the contact surface, and the position of the bolt in the base plate hole. This study measured and analyzed sliding according to standard bolt hole and oversize bolt hole when pure bending moment and tensile force were applied to high-tension bolt joints with different sizes of bolt holes made in the base plate and the cover plate. In a high-tension bolt joint receiving pure bending moment and tensile force, the load causing sliding in an oversize bolt hole was $74\sim94%$ of that in a standard bolt hole. In a member receiving tensile force, the sliding load ratio was lower when the size of oversize bolt holes in the base plate and the cover plate was large. In addition, the size of the oversize bolt hole in the base plate was more closely correlated with the change of sliding loadthan the size of the oversize bolt hole in the base plate.

고장력볼트를 이용한 강부재의 연결부에서 마찰력을 초과하는 설계하중이 작용하여 미끄럼이 발생하는 점을 기점으로 볼트와 모재의 전단강도 및 지압강도에 의해 설계하중을 지지하게 된다. 미끄럼량은 볼트의 장력, 접촉면의 마찰계수, 모재구멍내에서 볼트의 위치에 따라 결정되어 질 수 있다. 본 연구에서는 모재 및 덮개판에 대하여 볼트구멍의 크기를 변화시켜 제작된 고장력볼트 체결부에 순수굽힘과 인장력이 작용하는 경우 표준공과 과대공에 따른 미끄럼을 측정하고 비교분석하였다. 표준공을 가지는 경우보다 과대공을 가지는 경우에 $74\sim94%$ 작은 하중에서 미끄럼이 발생하였다. 인장력을 받는 부재에서는 과대공치수가 클수록 미끄럼 하중비가 작게 나타났으며 모재의 과대공치수가 덮개판의 과대공치수보다 미끄럼하중변화와 연관성이 많은 것으로 나타났다.