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볼트 인장 및 전단 강도 계산기
ISO 898-1 강도 등급 데이터를 바탕으로 미터 볼트의 극한 인장 하중을 계산하고, 단순화된 전단 용량 추정도 제공합니다. 볼트 크기와 강도 등급을 선택하십시오.
이 계산기는 Balanset 휴대용 밸런싱 계측기 제조사인 Vibromera 엔지니어링 팀이 개발하고 검증했습니다.
결과
최대 인장 하중
볼트가 파손되기 전에 견딜 수 있는 최대 인장력:
- Rm — 최대 인장 강도(MPa), 속성 등급에 따라 결정됨
- As — 인장 응력 면적(mm²), ISO 898-1 / ISO 261 기준
전단 용량 (단순화 추정치)
ISO 898-1은 볼트의 인장 및 보증 하중 특성을 정의하지만, 다음은 ~ 아니다 전단 강도를 규정하지 않습니다. 여기 표시된 값은 전단 강도를 인장 강도의 약 60%로 보는 널리 사용되는 단순화된 엔지니어링 추정치입니다(폰 미제스 기준, τ ≈ 0.58 σ):
이중 전단의 경우 2를 곱합니다(전단면이 두 개).
⚠️ 전단 설계 참고: 실제 전단 용량은 전단면이 나사산을 통과하는지 또는 비나사 몸통을 통과하는지, 이음부 미끄럼과 판 지압, 그리고 피로 하중에 따라 달라집니다. 설계 규정은 자체 값을 정의합니다. 예를 들어 Eurocode 3 (EN 1993-1-8)은 F를 사용합니다v = αv × fub × A with αv = 0.6은 4.6, 5.6 및 8.8 등급에 적용되지만 4.8, 5.8, 6.8 및 10.9 등급에는 0.5를 적용하며, 부분 안전계수도 함께 사용합니다. 전단 하중을 받는 이음부는 이 단순 추정치만으로 판단하지 말고, 항상 적용 가능한 구조 또는 기계 설계 규정에 따라 검증하십시오.
ISO 898-1에 따른 속성 등급
| 등급 | RM(MPa) | Rp0.2(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) |
실제 사례
주어진 조건: M10 볼트, 특성 등급 8.8, 단일 전단
As = 58.0mm², Rm = 800 MPa
Ft = 800 × 58.0 = 46,400 N = 46.4 kN
Fs = 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.
The tensile stress area (As) is the effective cross-sectional area used to calculate the tensile load capacity of a threaded fastener. It is smaller than the nominal shank area because it accounts for the thread root geometry. Values are tabulated in ISO 898-1.
Ultimate tensile load is Ft = Rm × As, where Rm is the ultimate tensile strength (from the property class) and As is the tensile stress area. For example, a class 8.8 bolt has Rm = 800 MPa.
The first number (8) represents 1/100th of the minimum ultimate tensile strength in MPa (800 MPa). The second number (8) is 10× the ratio of yield to ultimate strength (0.8). So yield ≈ 800 × 0.8 = 640 MPa.
ISO 898-1 does not specify shear strength — it covers tensile and proof-load properties only. A common simplified estimate takes shear strength as 60% of tensile strength: Fs = 0.6 × Rm × As, based on the von Mises yield criterion. Design codes such as Eurocode 3 (EN 1993-1-8) apply their own factors (0.6 or 0.5 depending on property class) plus safety factors. For double shear (two planes), multiply by 2.
Proof load is the maximum force without permanent deformation (elastic limit). Ultimate tensile strength is the maximum force before fracture. Proof load stress is approximately 90% of yield strength for most property classes.
이 페이지에 설명된 절차는 Vibromera 팀이 현장 로터 밸런싱용 휴대형 2채널 밸런서 겸 진동 분석기인 Balanset-1A를 사용하여 개발하고 현장에서 테스트한 것입니다.
전문가용 현장 균형 측정 장비 및 소프트웨어. 50개국 이상에서 사용 중.
