볼트접합

1. 사용재료
1) 볼트의 규격
(1) 마찰접합용 고장력 6각볼트, 6각너트, 평와셔의 세트 : KS B 1010
(2) 구조물용 토크-전단형 고장력볼트, 6각너트 평와셔의 세트 : KS B 2819
(3) 용융아연도금 고장력 볼트
볼트재료 세트 : KS B 1010의 제1종(F8T) A
미끄럼계수 0.4 이상을 얻기 위해 표면거칠기를 50S 이상이 되도록 블라스트 처리하고 너트회전법으로 체결하는 볼트.
(4) 비전해식 아연말 피막처리 고장력 볼트 : KS B 0553 비전해식 아연말 피막은 아연말 화성피막과 같다.
(5) 기타 피막처리 고장력 볼트
기타 피막처리방법, 피막두께, 내식성 및 기계적, 물리적 성질에 따른 제 성질이 국내 및 국제규격과 동등 이상인 제품
(6) 일반볼트
6각볼트 : KS B 1002
6각너트 : KS B 1012
평와셔 : KS B 1326

2) 볼트 종류의 선정
(1) 사용볼트의 종류 및 규격은 2.1.1 볼트의 규격 의 규정을 만족하는 <표 >에 준하되, 체결방법 및 연결방법에 따라 필요한 기계적 성질 등의 특성 및 품질을 만족하는 것으로 한다
(2) 마찰이음용 고장력볼트, 너트 및 와셔는 특별히 정한 경우를 제외하고 KS B 1010에 규정된 제 1종부터 제 2종까지의 M20, M22, M24, M27, 및 M30, 제 4종의 M20, M22, M24 를 사용하는 것으로 한다.
(3) 마찰이음용 고장력볼트 세트로 (2)항의 고장력 6각볼트 세트 대신에 동일한 등급의 KSB 2819에 따른 토크-전단형 고장력볼트 세트를 사용할 수 있다.
(3) 지압이음에는 마찰이음용 제 1종, 제 2종 및 제 4종의 고장력볼트 세트를 사용하거나, 다른 KS규격에 준용하고 강도가 (2)항의 고장력볼트와 같은 볼트세트를 사용할 수 있다.
(4) 일반볼트는 KS B 1002의 육각볼트, KS B 1012의 너트, KS B 1326 의 평 와셔 세트를 사용하는 것으로 한다.

 

사용볼트의 종류 및 규격

구분	종류	토크계수값	등급
			볼트	너트	와셔
마찰이음용 고장력볼트	1종	A	F8T	F10	F35
		B
	2종	A	F10T
		B
	4종	A	F13T	F13
		B
	토크-전단형볼트(T/S)		F10T	F10
			F13T	F13
지압이음용 고장력볼트	1종	A	F8T	F10	F35
		B
	2종	A	F10T
		B
	4종	A	F13T	F13T
		B
일반볼트	6각볼트(C)		-	5	-

주 : 1) 토크계수값의 A는 윤활유 처리
      2) 토크계수값의 B는 방청유 도포

3) 핀 및 롤러 재료의 규격
(1) 탄소강 단강품 : KS D 3710
(2) 탄소강주강품 : KS D 4101
(3) 도로교량용 주강품 : KS D 4118

 

 

2. 고장력 볼트
1) 볼트의 조임
(1) 볼트의 조임을 위한 기구의 보정은 작업개시 전 그 정밀도를 확인한다.
(2) 볼트의 조임은, 특별한 제한 사유가 있는 경우를 제외하고는 너트를 돌려서 축력을 도입한다. 볼트돌림을 할 때는 토오크 계수값의 변화를 확인한다. 볼트의 조임을 토오크법에 따라 할 때에는 표준 볼트축력이 균일하게 도입되도록 조임 토오크를 조절한다.
(3) F8T 볼트의 경우에는 회전법으로 볼트를 체결할 수 있다. 회전법으로 볼트를 체결할 때에는 판의 접합면 사이에 틈이 없을 정도로 볼트를 토오크 렌치로 조인 상태, 또는 조립용 스패너로 힘 있게 조인 상태에서 <표>의 회전각만큼 추가의 회전이 이루어지
도록 조인다.

 

 회전법에 의한 볼트체결

구분	회전각
(가) 볼트 길이가 지름의 5배 이하일 때 (나) 볼트 길이가 지름의 5배를 초과할 때	1/3회전(120°)±30° 시공조건과 일치하는 예비시험을 통하여 목표회전각을 결정한다.

 

2) 볼트의 축력
(1) 마찰이음 및 지압이음의 볼트는 <표>에 표시된 볼트의 설계축력을 얻을 수 있도록 조여야 한다.
(2) 볼트의 조임축력은 설계축력에 10%를 증가시킨 값으로 한다.

 

볼트의 설계축력 및 조임축력 (단위 : kN)

등 급	볼트호칭	설계축력	조임축력	볼트 5개 이상의 평균축력1)
				하 한 치	상 한 치
F8T B8T	M20	130	145	135	150
	M22	160	180	170	185
	M24	190	210	195	215
F10T B10T	M20	160	180	170	185
	M22	200	220	210	230
	M24	235	260	245	270
	M27	310	340	315	355
	M30	375	415	390	435
F13T B13T	M20	215	235	220	240
	M22	265	290	275	300
	M24	305	340	320	350

주 1) 시공 전 시공시험 검사 값의 상⋅하한

 

 

3. 토크-전단형(T/S) 고장력 볼트
1) 볼트의 조임
(1) 볼트의 조임은 상온(10～30℃)에서 조임 시공하는 것으로 하며 상온 이외의 경우는 적절한 조임축력을 갖도록 조임 시공한다.
(2) 조임은 전용 조임기를 사용하여 핀테일이 파단(破斷)될 때까지 조임 시공한다. 다만, 조임에서 적절한 조임력이 얻어지지 않은 볼트는 신제품으로 교체한다.
(3) 와셔는 너트 측에만 1개를 사용한다.

2) 볼트의 축력
(1) 볼트의 조임축력은 <표>에 준한 조임축력을 갖도록 시공해야 한다.
(2) T/S 볼트는 온도변화에 의한 영향이 크므로 조임 시 온도를 확인한 후 시공한다.

 

볼트의 조임축력 (단위 : kN)

등급	볼트호칭	설계축력	온도 10～30℃		0～10℃/ 30～60℃
			하한	상한	하한	상한
F10T	M20	160	170	200	165	210
	M22	200	210	240	205	255
	M24	235	245	285	240	300
	M27	310	315	375	315	395
	M30	375	390	455	380	480

 

 

4. 용융아연도금 고장력 볼트
1) 볼트의 조임
(1) 볼트의 조임 방법은 너트 회전법에 따르고 1차조임은 프리-세트형 토오크렌치를 사용한다.
(2) 1차 조임 후 볼트, 너트, 와셔 및 부재에는 금메김을 하고 조임은 1차 조임 후 금메김 위치에서 너트가 120°±30°(1/3회전)의 위치까지 회전시켜 조임 시공한다.
(3) 연결되는 판의 접합면 거칠기는 50S 정도로 마무리하고 미끄럼 계수는 역시 0.4 이상이 되어야 한다.

2) 볼트의 축력은 상기 <표>에 따른다.

 

5. 타입식 고장력 볼트
1) 볼트의 조임
(1) 타입식 고장력볼트의 와셔는 너트 측에만 1개를 사용한다.
(2) 지압접합에 타입식 고장력볼트를 이용할 경우에는 체결 시공 전에 구멍의 어긋남에 대해 확인하여 타입 작업성에 문제가 발생하지 않도록 한다. 또한 볼트 타입시 구멍 주위 연단에 유해한 손상이 가지 않도록 주의한다.
(3) 타입식 고장력볼트 체결은 볼트의 나사부에 너트가 걸릴 때까지 타입한 후에 너트를 회전하여 볼트 속으로 끌어넣는 방법을 택한다.
2) 볼트의 축력은 상기<표>에 따른다.

 

6. 핀 및 롤러
(1) 일반사항
① 핀과 롤러는 도면에 명기한 치수에 맞추어 표면의 흠을 제거하고 평탄하고 매끄럽게 제작한다.
② 지름이 230mm 이상 되는 핀과 롤러는 KS D 3710의 소둔한 제품을 사용해야 하며 230mm 보다 작은 지름의 롤러나 핀은 단조강이나 소둔한 제품 또는 냉간 탄소강을 사용할 수 있다. 다만, 냉간 탄소강을 사용할 때에는 품질확인서를 제출 감독자/감리원의
승인을 받아야 한다.
③ 지름이 230mm보다 큰 핀의 경우는 단조강을 소둔하기 전에 단조강을 임계온도 범위 이하로 냉각시키거나 또는 급속냉각에 의하여 흠이 발생하지 않도록 하고 이 상태에서 봉의 축을 따라 전체길이에 걸쳐 구멍을 뚫어야 한다.
(2) 핀과 핀구멍의 차이는 핀지름 130mm 미만에 대해서는 0.5mm, 핀지름 130mm 이상의 것에 대해서는 1mm로 한다.
(3) 핀의 마무리부의 길이는 나사부가 부재에 닿지 않도록 부재의 외측 면 사이의 거리 보다 6mm 이상 길게 하고, 핀의 양쪽 끝에는 로마스 너트 또는 와셔가 붙은 보통너트를 사용한다.
(4) 핀의 나사는 미터나사를 사용하며 그 피치는 4mm로 한다. 핀의 끝마무리 다듬기 및 핀구멍의 면처리는 설계도 기준에 따른다.
(5) 핀구멍이 있는 부분의 인장부재의 복부판 두께는 인장부재 순폭(純幅)의 1/8 이상으로 한다.

 

7. 아이바
(1) 아이바의 단면적은 계산상 필요단면적의 135% 이상으로 하고 아이바의 머리모양은 핀구멍과 동심원으로 한다.
(2) 아이바의 두께는 최소 25mm 이상으로 하고 핀의 지름은 아이바 폭의 8/10 보다 크게하는 것이 좋다.

 

8. 연결검사
(1) 볼트접합 검사는 연결면의 처리, 연결이음부의 두께차이, 볼트구멍의 엇갈림, 볼트조임 상태 등을 제규정에 맞추어 시공했는지를 확인한다.

(2) 토오크법에 의한 조임
① 볼트조임 검사는 조임 후 신속히 실시한다.
② 자동기록계의 기록용지에 따라 검사를 할 경우는 기록용지 전부를 검사하는 것으로 한다.
③ 토오크법으로 조임한 볼트의 조임검사는 각 볼트군의 10%에 해당하는 개수의 볼트를 대상으로 하며, 토오크렌치에 의한 검사를 실시한다. 이 경우 검사의 적부판정기준은 체결토오크 값이 교정 검사에서 설정한 토오크 값의 ±10% 범위 내를 합격으로 한다.
④ 불합격한 볼트군에 대하여는 다시 처음 검사한 개수의 2배에 해당하는 볼트를 선택하여 재검사하되, 재검사에서 다시 불합격한 볼트가 발생하였을 때는 그 군의 전체를 검사한다. 정해진 토오크 값에 못 미치는 볼트에 대하여는 정해진 토오크 값까지 추가 체결하고, 정해진 토오크 값을 10% 이상 초과한 볼트에 대하여는 새로운 볼트로 교체해야 한다.
⑤ 일정한 축력에 달하면 자동적으로 체결이 완료되는, 예를 들면 T/S 볼트, 또는 NUT RUNNER와 같은 캘리브레이티드 랜치 등의 보증된 체결방법이 아닌 일반 토오크법에 의한 볼트에 대하여는 전항의 규정에 의하여 소정의 체결이 이루어지고 있는 것을 검사
에 의해 확인해야 한다.
⑥ 너트나 와셔가 뒤집혀 끼어 있는지 확인하며 뒤집혀 끼어있는 볼트는 재시공한다.
(3) 너트 회전법에 의한 조임
① 너트 회전법에 의해 조인 볼트의 조임검사는 1차조임을 완료한 후에 표시한 금매김에서 너트의 회전량을 육안으로 검사한다. 조임 결과의 판정은 1차조임 후 너트의 회전량이
② 불합격한 볼트세트는 새로운 것으로 교체해야 한다.
(4) T/S 볼트의 조임검사
① 검사는 볼트조임 후 실시한다.
② 너트나 와셔가 뒤집혀 끼어있는지 확인해야 한다.
③ 핀테일의 파단 및 금매김의 어긋남을 육안으로 확인하여 검사한다. 핀테일이 정상적인 모습으로 파단 되었으면 적절한 체결이 이루어진 것으로 판정하되, 금매김의 어긋남이 없는 볼트에 대하여는 기타의 방법으로 체결을 실시하여 공회전이 확인될 경우에는 새로운 볼트세트로 교체한다.

 

철도건설공사 전문시방서(노반편)