앙카 볼트 설계시 고려해야 할 사항

*앙카 볼트 규격 선정 방법

기계나 구조물을 기초 콘크리트에 고정시키는 것이 앙카 볼트 이며 이의 설계는 설치 기계의 고정뿐만 아니라

기계 운전시 진동을 예방하여 사용 수명을 결정하는 중요한 개념의 설계입니다.

 

 

1. 앙카볼트 규격 선정 및 길이 결정

 

주로 정하중, 동하중을 기준으로 볼트의 규격을 먼저 선정합니다.

볼트 길이 결정은 수직 깊이에 60도인 원추 면적ㅇ을 계산하고 이 면적을 기준하여 콘크리트의 전단강도로 길이를 계산합니다.

 

참고 : 일반적인 콘트리트의 압축강도 : 210~240㎏/㎠

일반적인 콘크리트의 인장강도(S) :　압축강도의 20%(45㎏/㎠)

일반적인 철근의 인장강도 3000㎏/㎠ (설계강도 :　1500㎏/㎠)

일반적인 철근의 설계전단강도 700㎏/㎠

 

2. 앙카 볼트의 인발력 (축력의 2배로 한다.)

볼트의 축력으로 구함(체결 토그장 참조)

축력(F) ：= 재로의 파단강도 * 3.14 * D²/4

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3. 원추의 측 표면적

As = 3.14 * R * L

As = 0.5 * 3.14 * R * L (각도 60도 기준시)

 

4. 묻히는 길이결정

인발력과 볼트축력, 콘트리트의 원추 면적을 이용하여 다음 식에 적용하고 콘크리트에 묻히는 깊이 (L)를 결정합니다.

길이(L) = √(2*F/(3.14*S*0.5)

 

5. 참고 계산

M22 앙카 볼트의 길이 계산

F = 41 * 3.14 * 22²/4 = 15,577kgf

콘크리트의 전단강도 : 45㎏/㎠ (콘크리트 압축강도의 20% 정도로 봄)

L = √(2* 15,577 / (3.14 * 45* 0.5) = 21cm = 210mm

 

설계 길이는 여유율을 1.5로 하여 320mm(315mm)를 사용합니다. 모멘트, 토션, 풍하중, 진동하중, 부가적하중 등을 고려하여 전체길이 확정은 계산치의 1.5 ~ 2배로 하는 것이 합당한 것으로 사료됩니다.

 

 

6. 앙카볼트 길이

 

총 길이 = 묻히는 길이 + Projection(돌출부 길이)

 

***앙카 볼트 설계시 고려해야 할 사항***

 

1. 모재의 종류 : 콘크리트. 조적. 중공벽, 기타 (경량콘크리트, 목재 등)

2. 모재의 상태 : 비균열 콘트리트, 균열 콘크리트, - 추천 하중의 안전율이 1.4

3. 모재의 강도 : 콘크리트 강도에 따른 영향계수 적용

4. 하중의 방향 : 인장하중, 전단하중, 복합하중, 벤딩모멘트 여부 ? 복합하중값 계산

5. 앙카의 삽입깊이 또는 모재의 두께 : 삽입깊이 영향계수 적용

- 유효 삽입깊이 : 카탈로그의 특성하중 및 추천 하중값을 보장하는 깊이

- 최소 삽입깊이 : 앙카의 안전을 위해 최소한 삽입해야 하는 깊이

6. 인접한 앙카간의 거리와 모서리 거리 : 앙카 간 거리 및 모서리 거리 영향계수 적용

- 특성 앙카간 거리 / 특성 모서리 거리 :　카탈로그의 특성하중 및 추천 하중값을 보장하는 거리

- 최소 앙카간 거리 / 최소 모서리 거리 : 앙카의 안전을 위해 최소한 확보해야 하는 거리

7. 하중의 종류 :　정하중, 동하중, 충격하중, 지진하중

8. 모재 내부의 강화 정도 ( ex : 배근된 철근 개수, 배열 상태 등)

9. 환경 요소 (부식, 기후/온도, 화재 저항 등)

-부식 저항이 있는 재질의 앙카 적용 : 용융 아연도금 또는 스테인리스 볼트형 앙카, VA 케미컬 앙카, E 쐐기 앙카

 

 

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<셋트앙카(Set Anchor) 규격 및 시공방법>

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<케미칼 앙카(Chemical Anchor 규격 및 시공방법>

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일본말 규격

☞니부 → 1/4인치(=6.35mm)

☞니부고리 → 5/16인치(=7.94mm)

☞삼부 → 3/8인치(=9.52mm)

☞연부 → 1/2인치(=12.7mm)

☞고부 → 5/8인치(=15.88mm)

☞요고부 → 3/4인치(=19.05mm)

☞나나부 → 7/8인치(=22.23mm)