• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권10호
• /
• pp.2831-2836
• /
• 2009

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.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권3A호
• /
• pp.513-521
• /
• 2006

최근에는 고장력볼트 마찰이음의 다양화에 대해서 실무적 관점에서부터 각종 실험적 연구가 실시되고 있지만, 이러한 연구 결과가 시방기준의 개정에 반영된 것은 거의 없는 실정이다. 특히 강교량에 있어서는 최근 합리화의 추진이 강하게 대두되고 있으며, 이에 따라 강교의 설계 및 시공상 가장 중요한 부분의 하나인 고장력볼트 이음부의 합리화의 필요성이 커지고 있다. 따라서 본 연구는 고장력볼트 이음부의 설계 및 시공의 합리화를 위한 방향을 제시하고, 설계기준으로의 반영을 위한 기초자료를 제시하기 위하여 고장력볼트 이음부에 관한 국내외의 설계기준을 비교, 검토하여 설계에서 가장 중요한 인자인 미끄러짐 계수, 그리고 볼트 구멍의 크기에 대한 규정을 분석하였다. 한편 과대공 및 축력감소의 영향을 평가하기 위하여 고장력볼트 연결부에 대한 미끄러짐 시험을 실시하여 미끄러짐 거동을 평가하였다. 또한 최근에 수행된 고장력볼트 마찰이음에 관한 연구결과를 토대로 접촉면의 상태에 따른 미끄러짐 계수의 차이, 과대공의 영향, 채움판의 적용, 모재 틈새간격의 영향, 방청볼트의 사용성 등을 평가하였다. 이로부터 미끄러짐 계수의 경우 국내의 시방기준에서는 접촉면의 처리상태에 따라 일률적으로 적용되고 있는데 비하여 외국의 시방기준에서는 접촉면의 처리상태에 따라 세분화하여 규정하고 있다. 따라서 국내의 시방기준에도 접촉면의 처리상태에 따라 미끄러짐 계수를 세분하여 규정하여 설계의 합리화를 추진할 필요가 있을 것으로 판단된다. 또한 외국의 시방기준에서 적용하는 정도의 과대공을 설계에 반영하면 시공의 효율성을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제2권4호
• /
• pp.247-258
• /
• 2002

The high-temperature material properties of steel are very important to the fire resistance analysis of high-strength bolt connections. This paper reports on the results of the experimental studies on the high-temperature properties of 20 MnTiB steel which is widely used in high-strength bolts, and the friction coefficient of 16Mn steel plates at elevated temperature which is a necessary parameter for bolted frictional connection analysis. The test data includes yield strength, limit strength, modulus of elasticity, elongation and expansion coefficient of 20MnTiB steel at elevated temperature, and the friction coefficients between two 16Mn steel plates under elevated temperatures and after cooling. Based on the data from the tests, the mathematical models for predicting the mechanical properties of 20MnTiB steel and friction coefficients of 16Mn steel plates have been established.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제25권6호
• /
• pp.459-468
• /
• 2023

본연구에서는 국내에서 많이 활용되고 있는 시멘트 모르타르 및 수지와 같은 그라우팅재를 이용한 정착형 록볼트와 새롭게 제시되는 탄성복원력을 이용한 강관 마찰형 록볼트에 대한 인발력실험을 수행하고 그 결과를 비교분석 하였다. 지하수가 없는 건조한 조건에서 실험한 결과, 기존 시멘트 모르타르를 이용한 록볼트에 대한 인발력이 레진을 이용한 록볼트와 마찰형 강관 록볼트와 비교하여 측정한 인발력이 상대적으로 크게 나타났다. 그럼에도 불구하고 탄성복원력을 이용한 마찰형 강관 록볼트는 특히 지하수가 존재하여 그라우팅재료의 손실과 양생에 영향을 미치는 현장조건에서 유용하게 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 이와 더불어 마찰형 강관 록볼트는 설치가 간편하고 빠른 장점을 가질 수 있는 것으로 나타났다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제17권1호
• /
• pp.49-61
• /
• 2019

A novel asymmetrical resistance friction damper (ARFD) was proposed in this study to be applied on a rocking column base. The damper comprises multiple steel plates and was fastened using high-strength bolts. The sliding surfaces can be switched into one another and can cause strength to be higher in the loading direction than in the unloading direction. By combining the asymmetrical resistance with the restoring resistance that is generated due to an axial load on the column, the rocking column base can develop a self-centering behavior and achieve high connection strength. Cyclic tests on the ARFD proved that the damper performs a stable asymmetrical hysteretic loop. The desired hysteretic behavior was achieved by tuning the bolt pretension force and the diameter of the round bolt hole. In this study, full-scale, flexural tests were conducted to evaluate the performance of the column base and to verify the analytical model. The results indicated that the column base exhibits a stable self-centering behavior up to a drift angle of 4%. The decompression moment and maximum strength reached 42% and 88% of the full plastic moment of the section, respectively, under a column axial force ratio of approximately 0.2. The strengths and self-centering capacity can be obtained by determining the bolt pretension force. The analytical model results revealed good agreement with the experimental results.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
• /
• pp.331-336
• /
• 2004

Dissimilar friction welding were produced using 10mm and 11mm diameter solid bar in Inconel ally(IN X-750) to Stainless steel(STS316L) to investigate their mechanical properties. The main friction welding parameters were selected to endure good quality welds on the basis of visual examination, tensile tests, Virkers hardness surveys of the bond of area and HAZ and macro-structure investigations. The specimens were tested as welded, not heat-treated. The tensile strength of the friction welded steel bars was increased up to $95\%$ of the STS316L base metal under the condition of all heating time. Optimal welding conditions were n=2,000(rpm), $P_1=220(MPa),\;P_2=260(MPa),\;t_1=4(s),\;t_2=4(s)$ when the total upset length is 7(mm).

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.207-216
• /
• 2007

본 논문에서는 볼트로 체결된 강재 조립 합성보의 휨거동에 대한 유한요소해석을 통하여 휨거동 특성을 분석하였다. 두개의 강재보가 볼트로 체결되어 횡하중을 받을 때 발생하는 볼트의 합성효과, 강판사이의 마찰특성을 고려하였다. 체결에 사용된 볼트의 갯수 및 마찰계수의 변화에 따른 변위, 휨응력 그리고 전단응력을 쉘 요소를 사용한 유한요소해석에 의해 계산하였다. 이런 결과들은 완전 비합성보, 부분 합성보와 완전 합성보의 해석치와 비교되었다. 해석결과 합성보의 거동은 강재의 마찰보다 볼트의 갯수로 표현되는 합성률에 크게 영향을 받았다. 합성률이 $50{\sim}60%$에 도달할 때 합성보의 거동은 완전 합성보와 유사함을 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.683-690
• /
• 2008

철골세우기를 할 때, 불트의 가체결은 유용하게 이용될 수 있다. 그러나 만약 부재의 제작오차나 시공현장에서의 환경 등으로 인해 부재간 볼트 구멍이 일치하지 않는다면, 시공현장에는 이를 맞추기 위해 많은 노력과 수고를 피할 수 없을 것이며, 이는 시공기간이 길어지는 원인이 될 수 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법으로 접합부재를 과대구멍 또는 슬롯구멍을 만드는 방법이 있고, 이는 이미 유럽과 미국에서 연구되어 설계방법까지 제시하고 있다. 그러나 국내 설계방법에는 과대구멍 및 슬롯구멍에 대해 언급되고 있지 않다. 한편 국내의 설계방법 및 건설환경은 유럽과 미국과는 다소 차이가 있다. 따라서 국내 실정에 적합한 과대구멍과 슬롯구멍에 대한 설계방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 실험을 통해 고력볼트 마찰접합부의 모재가 과대구멍 및 슬롯구멍에 대한 마찰계수를 결정하고 거동을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권3호
• /
• pp.241-249
• /
• 2017

파워록은 동력을 전달하는 축에 설치되는 부품으로, 연결되는 두 축의 비정열을 보상하고 과부하 또는 비정상적인 부하가 걸릴 경우 동력을 단절하여 주요 부품을 보호하는 역할을 한다. 본 연구에서는 파워록의 내륜에 형성된 테이퍼 등의 형상과 볼트 체결력, 그리고 마찰이 동력전달 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 두 개의 모델에 대해 실험과 유한요소 해석을 수행하여 유한요소해석 결과의 신뢰성을 검증하였고. 유한요소 해석 결과 및 이론 분석을 통해서 각 인자가 동력전달 성능에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1994년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.33-37
• /
• 1994

When a bolt is tightened up to the range of plastic deformation, yielding is governed by the combined stresses due to the axial force developed in the bolt and the frictional torque developed on the thread in contact with the nut. Consideration is taken account of the fact that the unused portion of the thread has least sectional area being subject to initial yielding. Once yielding has taken place some strain hardening effect will result, Incremental stress-strain relations are used to treat the continued yielding, which is equivalent to treat continued yielding as if summing up the effects of thin walled cylinders subject to plastic deformation. M10 bolts of common and fine series thread are used for computational purposes. Variation of axial forces and frictional torques vs. the frictional coefficients tare presented together with other plots showing some characteristics of bolt under plastic deformation.