KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Experimental Study on Tensile Fatigue Strength of the High Strength Bolts

고장력볼트의 인장피로강도에 관한 실험적 연구

  • 한종욱 (명지대학교 토목환경공학과) ;
  • 박영석 (명지대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2006.05.30
  • Accepted : 2008.01.16
  • Published : 2008.03.31
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Abstract

New high strength bolts are required due to the development of the high strength steel, the ultra-thick steel plates, and the long-span bridge, though high strength bolts with tensile strength of 1,000 MPa are mainly used in construction site of every country. The high strength bolts are often subjected to a repeated tension-type of loading in which the fatigue failure is a major mode of failure. However, the theoretical and experimental study for the fatigue failure of tension bolt has not been well established in Korea. In this study, we performed a tensile fatigue test of F8T, F10T and F13T, F13T-N high strength bolts under tension. We proposed three fatigue strength specifications by performing 95% survival probability analysis for F8T, F10T, F13T, and F13T-N bolt under the $2{\times}10^6$ cycles of repeated loading. And the fatigue strength for the advanced screw thread shape bolt developed in this study are compared with the previous KS screw thread shape bolt.

각국의 강구조물 시공현장에서 사용되고 있는 고장력볼트의 인장강도는 일반적으로 1,000 MPa급이 주종을 이루고 있으나, 고강도강과 극후판의 개발과 교량 지간의 장대화로 인하여 강도가 큰 새로운 볼트 개발이 요구되고 있다. 한편, 반복적인 하중이 작용하는 곳에서 인장연결부에 사용되는 고장력볼트에 인장피로파괴 사례가 발생되고 있으나 아직까지 우리나라에서는 이에 대한 이론 및 실험적인 연구가 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 현재 일반적으로 사용하고 있는 F8T, F10T볼트와 새로이 개발된 F13T, F13T-N볼트에 대해서 인장피로실험을 수행하였다. 고장력볼트에 대한 피로강도평가는 반복횟수 200만회에 95% 하한신뢰도분석을 하여 수행하였고, 이를 기초로 3가지의 피로강도 기준안을 제시하였다. 또한, KS나사형상의 볼트와 새로이 제안된 나사선 형상의 볼트에 대한 피로강도에 대해서 비교 검토하였다.

Keywords

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