KR20040057121A

KR20040057121A - 고장력볼트의 인장실험용 압축지그

Info

Publication number: KR20040057121A
Application number: KR1020020083574A
Authority: KR
Inventors: 임성우
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-02

Abstract

본 발명은 고장력볼트의 인장실험용 지그에 관한 것으로서, 고장력볼트의 인장실험용 압축지그(200)는, 고장력볼트(B)의 몸체를 감싸거나 나사산에 체결되는 상하부 연결부재(210, 220)와, 상기 상하부 연결부재(210, 220)의 일단면을 각각 지지하는 상하부 플레이트(250, 260)와, 일측이 상기 상부 플레이트(250)를 관통하여 상기 하부 플레이트(260)에 고정되고 타측은 상기 상부 연결부재(210)의 상부에 일정 크기의 면적으로 배치되는 상부 압축부재(230) 및, 일측이 상기 하부 플레이트(250)를 관통하여 상기 상부 플레이트(250)에 고정되고 타측은 상기 하부 연결부재(220)의 하부에 일정 크기의 면적으로 배치되는 하부 압축부재(240)를 포함한다. 본 발명의 인장실험용 압축지그는 상하부 압축부재에 형성된 각각 4개의 고정바가 상하부 플레이트를 서로 균등하게 밀어 주어 힘이 균등하게 배분되어 고장력볼트에 편심력이 작용하지 않으므로 고장력볼트(B)의 인장측정에 대한 신뢰도를 증가시키는 효과가 있다.

Description

고장력볼트의 인장실험용 압축지그 {Compression Jig for High Strength Bolt Tension Test}

본 발명은 고장력볼트의 인장실험용 지그에 관한 것이며, 특히, 고장력볼트를 안정적으로 지지한 상태로 고장력볼트에 인장력을 가함으로서, 고장력볼트의 인장력 측정에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있는 고장력볼트의 인장실험용 압축지그에 관한 것이다.

건설분야에 있어서, 철골구조물들이 고층화 및 장스팬화됨에 따라 철골부재들 사이의 접합부가 매우 중요한 역할을 수행한다. 이런 접합부의 접합력이 견고하지 않으면 고층화 및 장스팬화를 추구할 수 없게 된다. 현재 건축구조물에 있어서, 접합부는 용접접합부와 고장력볼트에 의한 마찰접합부로 구성된다. 여기에서, 고장력볼트에 의한 마찰접합부의 접합력은 고장력볼트의 기계적 성질에 의해 좌우된다. 이와 같은 고장력볼트를 평가 및 사용성을 인정받기 위해서는 고장력볼트 소재의 기계적 성질의 평가는 물론이며, 실제품에 대한 평가도 동시에 이뤄져야 한다.

도 1은 종래기술에 따른 고장력볼트의 인장실험용 지그의 구성관계를 도시한분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 지그를 조립하여 인장력을 실험하는 상태의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 고장력볼트의 인장실험용 지그(100)는 크게 고장력볼트(B)의 몸체를 감싸거나 나사산에 체결되는 2개의 연결부재(110, 120)와, 이런 연결부재(110, 120)를 수용하는 인장부재(130, 140)로 구성된 것으로서, 인장부재(130, 140)에 연결된 인장축(131, 141)을 고장력볼트(B)의 반대방향으로 당겨 고장력볼트(B)의 인장력을 측정하는 데 사용된다.

상기 연결부재(110, 120)는 고장력볼트(B)의 몸체 상부를 감싸 고장력볼트(B)의 헤드 저면에 접하는 상부 연결부재(110)와, 고장력볼트(B)의 나사산에 체결되는 하부 연결부재(120)로 구성된다. 상기 상부 연결부재(110)의 상면은 플레이트 형태로 경사져 있고, 하면 중앙에는 일부 돌출부(111)가 형성된다. 또한, 상부 연결부재(110)에는 상면의 중앙에서 돌출부(111)의 중앙을 따라 관통하는 관통공(112)이 형성된다. 그리고, 하부 연결부재(120)의 하면은 플레이트 형태로 형성되고, 상면 중앙에는 일부 돌출부(121)가 형성된다. 또한, 하부 연결부재(120)에는 하면의 중앙에서 돌출부(121)의 중앙을 따라 암나사공(122)이 형성된다.

그리고, 인장부재(130, 140)는 상부 인장부재(130)와 하부 인장부재(140)로 구성된다. 이러한 상하부 인장부재(130, 140)는 일면이 개방된 직육면체의 프레임으로 구성되는 것으서, 그 상면 및 하면에는 인장축(131, 141)이 각각 형성되어 있다. 또한, 상하부 인장부재(130, 140)에는 인장축(131, 141)이 형성된 면에 대향하는 대향면 중앙 일부분에 슬롯(132, 142)이 각각 형성되어 있다. 이러한 슬롯(132, 142)은 상하부 연결부재(110, 120)의 돌출부(111, 121)가 삽입될 수 있도록 형성된다.

아래에서는, 상기와 같이 구성된 종래기술의 인장실험용 지그(100)를 사용하여 고장력볼트(B)에 대한 인장실험을 수행하는 과정에 대해 상세히 설명하겠다.

먼저, 상부 연결부재(110)의 관통공(112)에 고장력볼트(B)를 삽입한다. 이때, 고장력볼트(B)의 헤드 저면이 상부 연결부재(110)의 경사진 면과 접하도록 고장력볼트(B)를 삽입한다. 그리고, 고장력볼트(B)의 하단 즉 나사산을 하부 연결부재(120)의 암나사공(122)에 체결한다.

이런 상태에서 상부 연결부재(110)를 상부 인장부재(130)의 개방부를 통해 슬롯(132)을 따라 상부 인장부재(130)의 내부로 삽입한다. 그러면, 상부 연결부재(110)의 하면은 상부 인장부재(130)의 슬롯(132)이 형성된 면의 안쪽과 접하게 된다.

그리고, 하부 연결부재(120)는 하부 인장부재(140)에 삽입하는데, 이 때 하부 연결부재(120)의 상면은 하부 인장부재(140)의 슬롯(142)이 형성된 상면의 안쪽과 접하여 위치한다. 이런 상태에서 상하부 인장부재(130, 140)의 인장축(131, 141)을 상호 반대방향으로 당겨 고장력볼트(B)에 인장력을 가한다. 이 때, 고장력볼트(B)의 인장력은 인장게이지를 통해 측정한다.

한편, 상부 연결부재(110)의 상면이 경사진 이유는 고장력볼트(B)의 헤드와 고장력볼트(B)의 몸체가 정확히 90°를 이루지 않는 고장력볼트(B)가 있는데, 이런고장력볼트(B)에도 적용하기 위함이다.

고장력볼트(B)은 그 직경이 매우 다양하다. 즉, 고장력볼트(B)는 그 직경에 따라, M12, M16, M20, M22, M24, M27, M30 등으로 구분하는데, 이런 직경이 다른 고장력볼트(B)의 인장력을 측정하기 위해서는 직경이 다른 관통공(112, 122)이 형성된 다수개의 상하부 연결부재(110, 120)를 준비하면 된다.

그러나, 종래기술에 따른 인장실험용 지그(100)는 상하부 인장부재(130, 140)의 인장축(131, 141)을 통해 인장시험기에 고정되기 때문에 상하부 인장부재(130, 140)와 인장시험기가 평행하게 세팅하는 데 많은 어려움이 있을 뿐만 아니라, 상하부 인장부재(130, 140)와 인장시험기가 평행하게 세팅되지 않을 경우 고장력볼트(B)에 편심력이 작용하여 정확한 인장력을 측정할 수 없다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고장력볼트를 인장하는 과정에서 볼트를 안정적으로 지지하여 볼트의 흔들림이 없도록 구성함으로써, 인장측정값의 신뢰성을 높이는 고장력볼트의 인장실험용 압축지그를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 고장력볼트의 인장실험용 지그의 구성관계를 도시한 분해 사시도이고,

도 2는 도 1에 도시된 지그를 조립하여 인장력을 실험하는 상태의 단면도이고,

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 고장력볼트의 인장실험용 압축지그의 구성관계를 도시한 분해 사시도이며,

도 4는 도 3에 도시된 압축지그를 조립하여 인장력을 실험하는 상태의 단면도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

B : 볼트 230 : 상부 압축 부재

240 : 하부 압축 부재 231 : 상부 압축판

241 : 하부 압축판 232 : 고정바

242 : 고정바 210 : 상부 연결 부재

220 : 하부 연결 부재 211 : 돌출부

221 : 돌출부 212 : 관통공

222 : 암나사공 250 : 상부 플레이트

260 : 하부 플레이트 251 : 관통공

261 : 관통공 252 : 슬롯

262 : 슬롯

상기 설명한 바와 같은 기술적 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 상기 고장력볼트의 몸체를 감싸거나 나사산에 체결되는 상하부 연결부재와, 상기 상하부 연결부재의 일단면을 각각 지지하는 상하부 플레이트와, 일측이 상기 상부 플레이트를 관통하여 상기 하부 플레이트에 고정되고 타측은 상기 상부 연결부재의 상부에 일정 크기의 면적으로 배치되는 상부 압축부재 및, 일측이 상기 하부 플레이트를 관통하여 상기 상부 플레이트에 고정되고 타측은 상기 하부 연결부재의 하부에 일정 크기의 면적으로 배치되는 하부 압축부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장력볼트 인장실험용 압축지그가 제공된다.

아래에서, 본 발명에 따른 고장력볼트의 인장실험용 압축지그의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 고장력볼트의 인장실험용 압축지그의 구성관계를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 압축지그를 조립하여 인장력을 실험하는 상태의 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 인장실험용 압축지그(200)는 고장력볼트(B)의 몸체를 감싸거나 나사산에 체결되는 상하부 연결부재(210, 220)와, 상기 상하부 연결부재(210, 220)의 일단면을 각각 지지하는 상하부 플레이트(250, 260)와, 일측이 상부 플레이트(250)를 관통하여 하부 플레이트(260)에 고정되고 타측은 상부 연결부재(210)의 상부에 일정 크기의 면적으로 배치되는 상부 압축부재(230) 및, 일측이 하부 플레이트(260)를 관통하여 상부 플레이트(250)에 고정되고 타측은 하부 연결부재(220)의 하부에 일정 크기의 면적으로 배치되는 하부 압축부재(240)로 구성된다.

상기 상하부 연결부재(210, 220)는 고장력볼트(B)의 몸체 상부를 감싸 고장력볼트(B)의 헤드 저면에 접하는 상부 연결부재(210)와, 고장력볼트(B)의 나사산에체결되는 하부 연결부재(220)로 구성된다. 상기 상부 연결부재(210)의 상면은 플레이트 형태로 경사져 있고, 하면 중앙에는 일부 돌출부(211)가 형성된다. 또한, 상부 연결부재(210)에는 상면의 중앙에서 돌출부(211)의 중앙을 따라 관통하는 관통공(212)이 형성된다. 그리고, 하부 연결부재(220)의 하면은 플레이트 형태로 형성되고, 상면 중앙에는 일부 돌출부(221)가 형성된다. 또한, 하부 연결부재(220)에는 하면의 중앙에서 돌출부(221)의 중앙을 따라 암나사공(222)이 형성된다.

그리고, 상하부 플레이트(250, 260)는 일정 크기를 갖는 사각형태를 갖는 것으로서, 상하부 연결부재(210, 220)의 돌출부(211, 221)가 끼워지도록 구성된 슬롯(252, 262)과, 상하부 압축부재(230, 240)에 각각 형성되는 고정바(232, 242)가 끼워져 상하 슬라이딩이 가능한 정도의 크기를 갖는 관통공(251, 262)을 포함한다. 상기 슬롯(252, 262)은 일측이 개방된 U자형태로 형성된 것으로서, 돌출부(211, 221)만이 끼워져 상하부 연결부재(210, 220)를 상하부 플레이트(250, 260)에서 각각 지지할 수 있을 정도의 크기로 형성된다. 따라서, 상하부 연결부재(210, 220)는 상하부 플레이트(250, 260)의 슬롯(252, 262)에 끼워지거나 분리가 용이하다.

그리고, 상하부 압축부재(230, 240)는 일정 크기의 사각형태를 갖는 압축판(231, 241)과, 상하부 플레이트(250, 260)의 관통공(251, 261)에 끼워져 상하 슬라이딩하는 고정바(232, 242)로 구성된다. 상부 압축부재(230)의 고정바(232)는 압축판(231)의 하면에 각각 형성되는 것으로서, 상부 플레이트(250)에 형성된 관통공(251)이 형성된 위치에 대응하여 각각 형성된다. 또한, 하부 압축부재(240)의 고정바(242)는 압축판(241)의 상면에 각각 형성되는 것으로서, 하부 플레이트(260)에 형성된 관통공(261)이 형성된 위치에 대응하여 각각 형성된다.

이렇게 구성된 상하부 압축부재(230, 240)의 고정바(232, 242)는 상하부 플레이트(250, 260)의 관통공(251, 261)을 관통하여 상하부 플레이트(250, 260)의 상면 및 하면에 각각 고정된다. 즉, 상부 압축부재(230)의 고정바(232)는 상부 플레이트(250)의 관통공(251)을 관통하여 하부 플레이트(260)의 상면에 고정되고, 하부 압축부재(240)의 고정바(242)는 하부 플레이트(260)의 관통공(261)을 관통하여 상부 플레이트(250)의 하면에 고정된다.

따라서, 상부 압축부재(230)와 하부 플레이트(260)가 일체로 작동하고, 하부 압축부재(240)와 상부 플레이트(250)가 일체로 작동한다. 그리고, 상하부 플레이트(250, 260)의 슬롯(252, 262)에는 고장력볼트(B)가 고정된 상하부 연결부재(210, 220)가 각각 고정된다. 따라서, 상부 압축부재(230)에 압축력을 가하면, 고장력볼트(B)에 인장력이 작용하게 된다.

아래에서는, 상기와 같이 구성된 본 발명의 인장실험용 압축지그(200)를 사용하여 고장력볼트(B)에 대한 인장실험을 하는 과정에 대해 설명하겠다.

먼저, 상부 연결부재(210)를 선택하는 데, 이 때 인장실험을 하고자 하는 고장력볼트(B)의 직경과 동일한 직경의 관통공(212)을 갖는 상부 연결부재(210)를 선택한다. 그리고, 하부 연결부재(220) 또한 그 고장력볼트(B)의 나사선에 체결될 수 있는 직경의 암나사공(222)이 형성된 하부 연결부재(220)를 선택한다.

그리고, 고장력볼트(B)를 상부 연결부재(210)의 관통공(212)에 삽입하고, 고장력볼트(B)의 나사산을 하부 연결부재(220)의 암나사공(222)에 체결한다.

그리고, 상부 연결부재(210)를 상부 플레이트(250)의 개방된 일면을 통해 슬롯(252)의 내부에 삽입하고, 하부 연결부재(220)를 하부 플레이트(260)의 개방된 일면을 통해 슬롯(262)의 내부에 각각 삽입한다. 그런 다음, 상하부 압축부재(230, 240)에 압축력을 서서히 가해 상부 압축부재(230)의 고정바(232)를 통해 하부 플레이트(260)를 하부로 밀어낸다. 그러면, 하부 압축부재(240)의 고정바(242) 또한 상부 플레이트(250)를 상부로 밀어낸다. 그로 인해, 상하부 플레이트(250, 260)의 사이에 고정되어 있는 고장력볼트(B)가 인장력을 받게 된다.

상기와 같은 방법으로 고장력볼트(B)의 인장실험을 하게 되면, 상부 압축부재(230)의 4개의 고정바(232)가 하부 플레이트(260)를 밀고, 하부 압축부재(240)의 4개의 고정바(242)가 상부 플레이트(250)를 밀게 되어, 힘이 균등하게 배분되어 고장력볼트(B)에 편심력이 작용하지 않게 된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 상하부 압축부재에 형성된 각각 4개의 고정바가 상하부 플레이트를 서로 균등하게 밀어 주어 힘이 균등하게 배분되어 고장력볼트에 편심력이 작용하지 않으므로 고장력볼트의 인장측정에 대한 신뢰도를 증가시키는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 고장력볼트의 인장실험용 압축지그에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims

고장력볼트의 인장실험용 압축지그에 있어서,

상기 고장력볼트의 몸체를 감싸거나 나사산에 체결되는 상하부 연결부재와, 상기 상하부 연결부재의 일단면을 각각 지지하는 상하부 플레이트와, 일측이 상기 상부 플레이트를 관통하여 상기 하부 플레이트에 고정되고 타측은 상기 상부 연결부재의 상부에 일정 크기의 면적으로 배치되는 상부 압축부재 및, 일측이 상기 하부 플레이트를 관통하여 상기 상부 플레이트에 고정되고 타측은 상기 하부 연결부재의 하부에 일정 크기의 면적으로 배치되는 하부 압축부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장력볼트의 인장실험용 압축지그.
제1항에 있어서, 상기 상하부 플레이트에는 상기 상하부 연결부재의 일부분이 끼워지거나 분리되도록 일측이 개방된 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 고장력볼트의 인장실험용 압축지그.