Abstract
In this study, the static and the fatigue tests were performed with high tension bolted joints, of which the surfaces were spread with inorganic zinc-primer after shot-blast, and milling surface, and steel-natural surface, difference of friction surface condition were examined by comparing the esults of tests. From the result of synthetical investigation of this study. it is proper that using the torque management method in order to introduce design axial force to blots, and the provision of specifications that initial axial forces must be 110% of design axial forces is proper. Decreasing ratio of axial forces to initial force is proportional to common lorgarithms of time progress, it converge constant value after 20 hours, and decreasing ratio is little related to the roughness of friction surface. Sliding coefficient of milling, spreading inorganic zinc-primer, just producting is great in order and sliding forces are dependent on the applied axial forces, but if the applied axial forces are great, sliding coefficient become small by a loss of roughness. So it is confirmed that relation between the applied axial forces and the sliding forces are not proportional linearly. From the result of estimation on fatigue strength, all specimens satisfy the specifications with B-grade and milling surface is lower than the others about 14% in fatigue strength because in milling surface lose the function of friction-types joints at lower number of cycles. From the result of eximination for the distribution area of compressive force, friction area near to inside bolt is wider in the direction of stress than near to outside. It is guessed that this situation occurs because outside bolts firstly change from the friction connection to the bearing connection.
본 연구에서는 숏브라스트한 후 무기징크 페인트로 도장한 무기징크면, 연마면, 흑피면에 대하여 정적 및 피로시험을 수행하여 기존의 연구결과와 비교평가함으로써 마찰면의 표면상태에 따른 고장력볼트 마찰이음부의 정적 및 피로거동을 규명하고자 하였다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 일련의 정적 및 피로시험을 실시하고 토크관리법의 타당성 평가, 미끄러짐계수의 도출, 도입축력의 감소률 규명, 피로강도의 평가, 마찰면의 압축력 분포 조사 등을 수행하였다. 본 실험결과와 기존 연구자들의 연구결과를 종합적으로 검토한 결과 볼트의 설계축력 도입을 위한 토크관리법은 타당하며, 시간경과 및 반복하중의 작용에 따른 축력감소율을 고려할 때 설계축력의 110%로 초기축력을 도입하도록 규정한 시방서 기준은 적합한 것으로 평가되었다. 시간경과에 따른 도입축력의 초기감소율은 경과시간의 상용로그에 비례하는 것으로 나타났으며, 도입직후 약 20시간이 경과하면 일정한 값으로 수렴되고 있음을 알 수 있었고 이들은 마찰면의 표면조도와는 상관관계가 없는 것으로 평가되었다. 미끄러짐계수는 연마면, 무기징크프라이머 도포면, 흑피면 순으로 크게 나타났으며 미끄러짐하중은 도입축력에 크게 좌우되나 도입축력이 크면 마찰면의 표면조도의 손상으로 인하여 미끄러짐계수가 작아져 도입축력과 미끄러짐하중 사이에는 선형적 비례관계가 성립되지 않음을 알 수 있었다. 마찰면의 압축력 분포를 조사한 결과 내측볼트 주변의 마찰면적이 외측볼트 주변보다 응력방향에 있어서 더 넓게 분포하고 있는 것을 알 수 있었으며, 이는 외측볼트로부터 마찰접합에서 지압접합으로 천이되고 있는 것으로 판단된다.