홍콩 코드에 따른 볼트 규정 검토

인장 볼트

볼트의 인장 저항력은 Cl. 9.3.7.1에 따라 다음과 같이 검토됩니다:

\[ P_t = A_s \cdot p_t \]

여기서:

• \(A_s\) – 인장 응력 면적
• \(p_t\) – Table 9.8에서 얻은 인장 강도

프라잉 힘은 유한요소법 해석을 통해 고려됩니다.

전단력 볼트

볼트의 전단력 용량은 Cl. 9.3.6.1.1에 따라 다음과 같이 적용됩니다:

\[ P_s = p_s \cdot A_s \]

여기서:

• \(p_s\) – Table 9.5에서 얻은 설계값 전단력 강도
• \(A_s\) – 유효 전단력 면적; 나사산이 전단면에 걸리는 경우 \(A_s = A_t\), 그렇지 않은 경우 \(A_s\)는 생크의 단면적으로 적용
• \(A_t\) – 인장 면적 

Cl. 9.3.6.1.6에 따라, 볼트가 공칭 직경 \(d\)의 1/3을 초과하는 두께 \(t_{pa}\)의 패킹을 통과하는 경우, 전단력 용량 \(P_s\)는 다음 식으로 구한 저감 계수 \(\beta_p\)를 곱하여 저감해야 합니다:

\[ \beta_p = \frac{9d}{8d+3t_{pa}} \le 1 \]

인장과 전단력의 조합 볼트

인장과 전단력의 조합은 Cl. 9.3.8.1에 따라 다음과 같이 검토됩니다:

\[ \frac{F_s}{P_s} + \frac{F_{tot}}{P_t} \le 1.4 \]

여기서:

• \(F_s\) – 볼트의 전단력
• \(P_s\) – 볼트의 전단력 저항력
• \(F_{tot}\) – 프라잉 힘을 포함한 볼트에 작용하는 총 인장력
• \(P_t\) – 볼트의 인장 저항력

지압 볼트

볼트의 지압 용량은 Cl. 9.3.6.1.2에 따라 다음과 같이 적용됩니다:

\[ P_{bb} = d \cdot t_p \cdot p_{bb} \]

여기서:

• \(d\) – 볼트의 공칭 직경
• \(t_p\) – 연결 플레이트의 두께
• \(p_{bb}\) – Table 9.6에서 얻은 볼트의 지압 강도

각 플레이트는 개별적으로 검토되며 최악의 결과가 표시됩니다.

연결 부재의 지압 용량은 Cl. 9.3.6.1.3에 따라 다음 중 최솟값으로 적용됩니다:

\[ P_{bs} = k_{bs} \cdot d \cdot t_p \cdot p_{bs} \]

\[ P_{bs} = 0.5 \cdot k_{bs} \cdot e \cdot t_p \cdot p_{bs} \]

\[ P_{bs} = 1.5 \cdot l_c \cdot t_p \cdot U_s \le 2.0 \cdot d \cdot t_p \cdot U_b \]

여기서:

• \(k_{bs}\) – 구멍 계수:
  • 표준 구멍의 경우 \(k_{bs} = 1.0\)
  • 과대 구멍 및 단슬롯 구멍의 경우 \(k_{bs} = 0.7\)
  • 장슬롯 구멍의 경우 \(k_{bs} = 0.5\)
• \(d\) – 볼트 공칭 직경
• \(t_p\) – 연결 플레이트 두께
• \(p_{bs}\) – 연결 부재의 지압 강도
  • S275 등급 강재의 경우, \(p_{bs} = 460\) MPa
  • S355 등급 강재의 경우, \(p_{bs} = 550\) MPa
  • S460 등급 강재의 경우, \(p_{bs} = 670\) MPa
  • 기타 등급 강재의 경우, \(p_{bs} = 0.67 (U_s+Y_s)\)
• \(e\) – 볼트 중심선에서 측정한 전단력 방향의 단부 거리
• \(l_c\) – 동일한 하중 전달 방향에서 구멍의 지압 단부와 인접 구멍의 근접 단부 사이의 순 거리
• \(U_s\) – 연결 플레이트의 최소 인장 강도
• \(Y_s\) – 연결 플레이트의 특성 항복 강도
• \(U_b\) – 볼트의 규정 최소 인장 강도