KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Time Dependent Reduction of Clamping Forces of High Strength Bolt F13T

시간에 따른 F13T 고장력 볼트의 체결력 감소

  • 조재병 (경기대학교 토목공학과) ;
  • 성택룡 (포항산업과학연구원 강구조연구소)
  • Received : 2008.11.07
  • Accepted : 2009.02.10
  • Published : 2009.07.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Relaxation of high strength bolts was investigated. Block type and splice type specimens were fabricated with different types of bolts and different clamping lengths. Bolts were tightened to the specified torque. Clamping forces were measured through strain gauges installed on the shafts of bolts, while specimens were kept in a constant temperature and humidity. In all cases, ratio of clamping force reduction is less than 10%. Test results of different types of specimens and bolts and different clamping lengths were compared each other by using a simple model, which is suggested in this study for the estimation of bolt relaxation. The suggested model shows reasonably good agreements with test results for all cases. No difference is found between F13T and F10T bolts, but Dacro coated bolts shows higher relaxation than black bolts by approx. 30%. And also the comparison of test results shows that ratios of bolt relaxation become larger as clamping lengths of bolt shorter and the number of faying surfaces greater.

실험을 통해 고장력 볼트의 릴렉세이션를 측정하였다. 종류와 표면 처리가 다른 볼트를 사용하여 체결길이가 서로 다른 블록형태와 겹침이음형태의 시험체를 조립하였다. 항온항습실에서 시간 경과에 따라 볼트에 도입된 축력을 변형률 게이지를 통하여 측정하였다. 볼트축력의 감소율은 모든 시험체에서 10% 미만으로 나타났다. 결합 형태, 볼트종류, 체결길이 그리고 볼트의 표면 처리가 서로 다른 여러 경우에 대해 실험결과를 이 연구에서 제안한 릴렉세이션 추정 모델을 이용하여 비교, 검토하였다. 제안한 모델은 여러 경우에 대한 실험 결과와 모두 합리적으로 잘 합치하고 있다. F13T와 F10T 볼트사이에 차이점을 발견할 수 없으나 다크로 볼트의 최종 체결력 감소율은 일반 볼트보다 30% 정도 높으며, 또한 전체적으로 볼트 체결길이가 짧아짐에 따라, 전단면의 수가 증가함에 따라 높아지는 경향을 보여주고 있다.

Keywords

References

  1. 김강석, 나환석, 이현주, 김진호(2008) TS고력볼트 마찰접합부의 구멍크기에 따른 장기 축력이완 평가, 한국강구조학회 학술대회 발표집, 한국강구조학회, pp. 160-163.
  2. 이현주, 나환선, 김강석, 김진호(2008) ASTM A490 고력볼트의 체결하중 변화에 따른 장기축력이완 평가. 2008년 한국강구조학회 학술대회 발표집, 한국강구조학회, pp. 164-167.
  3. 이승용, 경갑수, 장동일(1999) 방청처리한 고장력 볼트이음부의 릴렉세이션 및 미끄러짐 거동에 관한 실험적 연구. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제19권, 제I-5호, pp. 697-705.
  4. 포항산업과학연구원(2001) F13T급 고력볼트 제품의 기계적 성능 및 체결성능 평가 (I).
  5. 한국도로교통협회(2005) 도로교설계기준.
  6. 한국도로교통협회(2005) 도로교표준시방서.
  7. KS B 1010(2004) 마찰접합용 고장력 6각볼트.6각너트.평와셔의 세트.
  8. Azuma, K., Kanno, R., Uno, N., and Hirai, K. (2005) Performance of Super High-Strength Bolts with an Ultimate Strength of 1400 $N/mm^{2}$ Class, 3rd International Symposium on Steel Structures, Seoul, Korea.
  9. Hasselmann, U. and Valtinat, G. (2005) Geschraubte Verbindungen, Stahlbaukalender 2002, pp. 378-380.
  10. Katzung, W., Pfeiffer, H., and Schneider, A. (1996) Zum Vorspann-kraftabfall in planmaBig vorgespannten Schraubenverbindungen mit beschichteten Kontaktflachen. Stahlbau, Ernst & Sohn, Vol. 65, Heft 9, pp. 307-311.
  11. Sedlacek, G. and Kammel, C. (2001) Zum Dauerverhalten von GV-Verbindungen in verzinkten Konstruktionen - Erfahrungen mit Vorspannkraftverlusten. Stahlbau, Ernst & Sohn, Vol. 70, Heft 12, pp. 917-926. https://doi.org/10.1002/stab.200103120
  12. Shi, G., Shi, Y., Wang, Y., and Li, S. (2005) Monitoring on tightening squences and strain relaxation of high strenth bolts. 3rd International Symposium on Steel Structures, Seoul, Korea, pp. 458-464.