볼트의 인장 응력 면적은 얼마입니까?

인장응력면적(As)은 나사식 체결 부품의 인장 하중 지지력을 계산하는 데 사용되는 유효 단면적입니다. 나사산 뿌리 부분의 형상을 고려하기 때문에 공칭 생크 면적보다 작습니다. ISO 898-1에 정의되어 있으며 나사산의 피치 직경과 내경에 따라 달라집니다.

볼트의 인장 강도는 어떻게 계산하나요?

볼트의 극한 인장 하중은 Ft = Rm × As로 계산됩니다. 여기서 Rm은 볼트 재질의 극한 인장 강도(물성 등급에 따라 결정됨)이고 As는 인장 응력 면적입니다. 예를 들어, 8.8등급 볼트의 Rm은 800 MPa입니다.

첫 번째 숫자(8)는 최소 극한 인장 강도(MPa, 800MPa)의 1/100을 나타냅니다. 두 번째 숫자(8)는 항복 강도와 극한 인장 강도의 비율(0.8)의 10배를 나타냅니다. 따라서 항복 강도 = 800 × 0.8 = 640MPa입니다.

볼트의 전단 강도는 일반적으로 인장 강도의 60%로 간주됩니다. 즉, Fs = 0.6 × Rm × As입니다. 이는 폰 미세스 항복 기준에 기반한 공학적 근사치입니다. 단일 전단의 경우 응력 면적을 1로 사용하고, 이중 전단의 경우 2를 곱합니다.

항복강도는 볼트가 영구적인 변형 없이 견딜 수 있는 최대 힘(탄성 한계)입니다. 극한인장강도는 파손되기 직전의 최대 힘입니다. 대부분의 물성 등급에서 항복강도의 약 90%에 해당하는 항복응력(Sp)을 항복강도로 계산할 수 있습니다.

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ISO 898-1에 따라 미터법 볼트의 최대 인장 하중과 전단 강도를 계산하십시오. 볼트 크기와 특성 등급을 선택하십시오.

ISO 898-1 M3 – M64 클래스 4.6 – 12.9

볼트 크기

속성 클래스

전단면

빠른 사전 설정

최대 인장 하중(피트)

전단력(Fs)

인장 응력 면적(As)

항복하중(Fy)

최대 인장 강도(Rm)

볼트가 파손되기 전에 견딜 수 있는 최대 인장력:

볼트의 전단 강도는 인장 강도의 약 60%입니다(폰 미세스 기준).

이중 전단의 경우 2를 곱합니다(전단면이 두 개).

수업	RM(MPa)	0.2 루피(MPa)	일반적인 사용
4.6	400	240	저강도, 범용
5.8	520	420	구조적, 비사전하중
8.8	800	640	자동차, 기계류 (가장 일반적)
10.9	1040	940	고강도 구조
12.9	1220	1100	최대 강도(합금강)

예시 — M10 × 8.8 볼트

주어진: M10 볼트, 특성 등급 8.8, 단일 전단

A_s = 58.0 mm², R_m = 800 MPa

에프_t = 800 × 58.0 = 46,400 N = 46.4 kN

에프_s = 0.6 × 800 × 58.0 = 27,840 N = 27.8 kN

⚠️ 주의: 이는 안전 계수를 고려하지 않은 최대 용량입니다. 설계 시에는 적절한 안전 계수(일반적으로 정적 하중의 경우 2~3, 피로 하중의 경우 4~6)를 적용하십시오.