인도 표준에 따른 볼트 규정 검토

볼트의 전단 내력

전단 강도에 의해 결정되는 볼트의 설계 강도 $V_{dsb}$는 IS 800, Cl. 10.3.3에 따라 다음과 같이 주어집니다:

$$V_{sb} \le V_{dsb}$$

여기서:

• $V_{dsb} = V_{nsb}/\gamma_{mb}$ – 볼트의 설계 전단 내력
• $V_{nsb} = \frac{f_{ub}}{\sqrt{3}} A_e$ – 볼트의 공칭 전단 내력
• $f_{ub}$ – 볼트의 극한 인장 강도
• $A_e$ – 전단력에 저항하는 면적; 나사산이 전단면에 걸리는 경우 $A_e = A_n$, 나사산이 전단면에 걸리지 않는 경우 $A_e = A_s$
• $A_n$ – 볼트의 순 인장 응력 면적
• $A_s$ – 생크(shank)의 단면적
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – 볼트에 대한 부분 안전계수 – 지압형 – IS 800, Table 5; Code setup에서 편집 가능

볼트의 그립 길이 $l_g$(연결된 플레이트의 총 두께와 동일)가 $5d$보다 큰 경우, 설계 전단 내력 $V_{dsb}$는 계수 $\beta_{lg}$에 의해 감소됩니다 – IS 800, Cl. 10.3.3.2:

$$\beta_{lg} = \frac{8}{3+l_g/d}$$

IS 800, Cl. 10.3.3.3에 따라, 두께 $t_{pk} \ge 6$ mm인 패킹 플레이트를 통해 전단력을 전달하는 볼트의 설계 전단 내력은 다음 계수에 의해 감소되어야 합니다:

$$\beta_{pk} = (1-0.0125 t_{pk})$$

각 전단면은 별도로 검토되며, 가장 불리한 결과가 표시됩니다.

볼트의 지압 내력

지압에 의해 결정되는 임의 플레이트에 대한 볼트의 설계 지압 강도는 IS 800, Cl. 10.3.4에 따라 다음과 같이 주어집니다:

$$V_{sb} \le V_{dpb}$$

여기서:

• $V_{dpb} = V_{npb} / \gamma_{mb}$ – 볼트의 설계 지압 강도
• $V_{npb} = 2.5 k_b d t f_u$ – 볼트의 공칭 지압 강도
• $k_b = \min \left \{ \frac{e}{3d_0}, \, \frac{p}{3d_0}-0.25, \, \frac{f_{ub}}{f_u}, \, 1.0 \right \}$ – 접합부 형상 및 재료 강도에 대한 계수
• $e$ – 지압 방향을 따른 패스너의 단부 거리
• $p$ – 지압 방향을 따른 패스너의 피치 거리
• $f_{ub}$ – 볼트의 극한 인장 강도
• $f_u$ – 플레이트의 극한 인장 강도
• $d$ – 볼트의 공칭 직경
• $d_0$ – 볼트 구멍의 직경
• $t$ – 플레이트 두께
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – 볼트에 대한 부분 안전계수 – 지압형 – IS 800, Table 5; Code setup에서 편집 가능

각 플레이트에 대한 지압은 별도로 검토되며, 가장 불리한 결과가 표시됩니다.

지압 저항은 과대 구멍 및 슬롯 구멍에 대해 다음 계수로 감소됩니다:

• 0.7 – 과대 구멍 및 단슬롯 구멍의 경우
• 0.5 – 장슬롯 구멍의 경우

과대 구멍, 단슬롯 구멍 및 장슬롯 구멍의 크기는 IS 800, Table 19에 따라 결정됩니다.

볼트의 인장 내력

계수 인장력을 받는 볼트는 IS 800, Cl. 10.3.5에 따라 검토됩니다:

$$T_b \le T_{db}$$

여기서:

• $T_{db} = T_{nb} / \gamma_{mb}$ – 볼트의 설계 인장 내력
• $T_{nb} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mb} / \gamma_{m0}) \}$ – 볼트의 공칭 인장 내력
• $f_{ub}$ – 볼트의 극한 인장 강도
• $f_{yb}$ – 볼트의 항복 강도
• $A_n$ – 볼트의 순 인장 응력 면적
• $A_s$ – 생크(shank)의 단면적
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – 볼트에 대한 부분 안전계수 – 지압형 – IS 800, Table 5; Code setup에서 편집 가능
• $\gamma_{m0} = 1.1$ – 항복에 의해 결정되는 저항에 대한 부분 안전계수 – IS 800, Table 5; Code setup에서 편집 가능

전단력과 인장력의 조합을 받는 볼트

설계 전단력과 설계 인장력을 동시에 저항해야 하는 볼트는 IS 800, Cl. 10.3.6에 따라 다음을 만족해야 합니다:

$$\left( \frac{V_{sb}}{V_{db}} \right)^2 + \left( \frac{T_{b}}{T_{db}} \right)^2 \le 1.0$$

여기서:

• $V_{sb}$ – 계수 전단력
• $V_{db} = \min \{ V_{dsb}, \, V_{dpb} \}$ – 볼트의 설계 전단 저항 – IS 800, Cl. 10.3.2
• $V_{dsb}$ – 설계 전단 저항
• $V_{dpb}$ – 설계 지압 저항
• $T_b$ – 계수 인장력
• $T_{db}$ – 볼트의 설계 인장 내력