볼트 및 프리로드 볼트의 규정 검토 (AISC)

볼트의 힘은 유한요소해석으로 결정됩니다. 인장력에는 프라잉 힘이 포함됩니다. 볼트 저항은 AISC 360 - Chapter J3에 따라 검토됩니다.

볼트

볼트의 인장 및 전단력 강도

스너그 조임 볼트의 설계 인장 또는 전단력 강도, ϕR_n, 및 허용 인장 또는 전단력 강도, R_n/Ω는 다음과 같이 인장 파단 및 전단력 파단의 한계 상태에 따라 결정됩니다:

R_n = F_nA_b

ϕ = 0.75    (LRFD, Code setup에서 편집 가능)

Ω = 2.00    (ASD, Code setup에서 편집 가능)

여기서:

A_b – 볼트 또는 나사부의 공칭 비나사 몸체 단면적

F_n – Table J3.2의 공칭 인장 응력, F_nt, 또는 전단력 응력, F_nv

필요 인장 강도에는 연결 부재의 변형으로 인한 프라잉 작용에 의한 인장력이 포함됩니다.

지압형 연결에서의 인장 및 전단력 조합

인장 및 전단력 조합을 받는 볼트의 유효 인장 강도는 다음과 같이 인장 및 전단력 파단의 한계 상태에 따라 결정됩니다:

R_n = F'_nt A_b    (AISC 360-16 J3-2)

ϕ = 0.75    (LRFD, Code setup에서 편집 가능)

Ω = 2.00    (ASD, Code setup에서 편집 가능)

\( F'_{nt}=1.3 F_{nt} - \frac{f_{rv} F_{nt}}{\phi F_{nv}} \)   (AISC 360-16 J3-3a LRFD)

\( F'_{nt}=1.3 F_{nt} - \frac{f_{rv} \Omega F_{nt}}{F_{nv}} \)    (AISC 360-16 J3-3b ASD)

여기서:

• F'_nt – 전단력 응력의 영향을 포함하도록 수정된 공칭 인장 응력
• F_nt – AISC 360-16 Table J3.2의 공칭 인장 응력
• F_nv – AISC 360-16 Table J3.2의 공칭 전단력 응력
• f_rv – LRFD 또는 ASD 하중 조합을 사용한 필요 전단력 응력. 패스너의 유효 전단력 응력은 필요 전단력 응력, f_rv 이상이어야 합니다

볼트 구멍의 지압 강도

볼트 구멍에서의 유효 지압 강도, ϕR_n 및 R_n/Ω는 다음과 같이 지압의 한계 상태에 따라 결정됩니다:

ϕ = 0.75    (LRFD, Code setup에서 편집 가능)

Ω = 2.00    (ASD, Code setup에서 편집 가능)

연결 재료의 공칭 지압 강도, R_n은 다음과 같이 결정됩니다:

표준 구멍이 있는 연결의 볼트:

R_n = 1.2 l_c t F_u ≤ 2.4 d t F_u    (AISC 360-16 J3-6a, J3-6a, c)

슬롯 구멍이 있는 연결의 볼트:

R_n = 1.0 l_c t F_u ≤ 2.0 d t F_u    (AISC 360-16 J3-6a, J3-6e, f)

여기서:

• F_u – 연결 재료의 규정 최소 인장 강도
• d – 볼트 공칭 직경
• l_c – 힘 방향으로 구멍 끝과 인접 구멍 끝 또는 재료 끝 사이의 순 거리
• t – 연결 재료의 두께

프리로드 볼트

인장력 Ft의 영향을 고려한 프리로드 A325 또는 A490 볼트의 설계 미끄럼 저항

사용할 프리로드 힘 AISC 360-10 tab. J3.1.

T_b = 0.7 f_ub A_s

볼트당 설계 미끄럼 저항 AISC 360-10 par. J3.8

R_n = k_SC μ D_u h_f T_b n_s

전단력 이용률 [%]:

U_ts = V / ϕR_n    (LRFD)

U_ts = Ω V / R_n    (ASD)

여기서:

• A_s – 볼트의 인장 응력 단면적
• f_ub – 극한 인장 강도
• \( k_{SC}=1-\frac{F_t}{D_u T_b n_b} \)   – 인장 및 전단력 조합 계수 (LRFD) (J3-5a)
• \( k_{SC}=1-\frac{1.5 F_t}{D_u T_b n_b} \)     – 인장 및 전단력 조합 계수 (ASD) (J3-5b)
• μ – Code setup에서 편집 가능한 평균 미끄럼 계수
• D_u = 1.13 – 설치된 볼트 평균 프리텐션과 규정 최소 볼트 프리텐션의 비율을 반영하는 승수
• h_f = 1.0 – 필러 계수
• n_s – 마찰면 수; 각 마찰면에 대해 별도로 검토 계산
• V – 볼트에 작용하는 전단력
• ϕ = 1.0 – 표준 크기 구멍의 저항 계수 (LRFD) Code setup에서 편집 가능
• ϕ = 0.7 – 슬롯 구멍의 저항 계수 (LRFD)
• Ω = 1.5 – 표준 크기 구멍의 저항 계수 (ASD) Code setup에서 편집 가능
• Ω = 2.14 – 슬롯 구멍의 저항 계수 (ASD)