볼트 (도구)

볼트(Bolt)는 바깥쪽에 나사선이 새겨진 나사이다. 대개 원기둥 또는 원뿔 모양으로 생겼으며 수나사라고도 부른다.

개요

축재료나 기계부품을 고정하는 데 사용하는 기계요소인데, 둥근 봉에 나사를 낸 것으로, 일반적으로 머리가 달려 있다. 머리 모양은 육각형으로 된 것이 보통이지만 사각형·원통형·접시형도 있다. 가장 널리 사용되고 있는 것은 관통 볼트로, 죄어 맞추는 것의 구멍에 볼트를 넣은 다음 너트로 죄어 고정시킨다. 관통 구멍을 뚫을 수 없을 때는 구멍에 나사를 내어 볼트를 틀어 넣고 너트로 죄는 탭 볼트, 미리 심어 놓고 밖에 있는 부분을 너트로 죄는 스터드 볼트, 기계 등을 기초 콘크리트 위에 장치할 때 사용하는 기초 볼트가 있다. 볼트는 보통 강재이며, 표면의 다듬질한 정도에 따라 다듬질 볼트·반다듬질 볼트·흑피 볼트 등이라 한다. 또, 놋쇠나 경합금으로 만든 볼트도 있다. 볼트의 나사 부분이 받는 하중에는 축방향에 하중과 비틀림을 받는 경우, 전단 하중을 받는 경우, 축방향에 충격 하중과 정하중을 받는 경우 등이 있다. ​

볼트 접합과 파괴 형식

강재를 이용해 구조물을 만들 때 볼트를 이용해 강재끼리 접합한다. 이를 볼트 접합이라고 하는데, 시공 시 특별한 기술이 필요 없는 장점이 있다. 주요한 건물의 접합부에는 고장력 볼트를 사용한다. 볼트 접합 시 볼트의 배치는 규칙적으로 배치하는 정렬 배치와 불규칙적으로 배치하는 불규칙 배치(엇모배치)가 있다. 불규칙 배치가 구조적으로 우수하지만, 일반적으로는 정렬 배치를 많이 사용한다. 구조 부재에서 긴 방향으로 볼트 중심선을 연결하는 선을 게이지 라인(gauge line)이라고 하며, 게이지 라인 사이의 간격을 게이지(gauge)라고 한다. 볼트 중심 사이 간격은 피치(pitch)라고 한다. 부재의 가장자리에 있는 볼트 중심에서 측면 끝까지의 거리를 측단 거리, 길이 방향의 최외단 볼트 중심에서 부재 끝까지의 거리를 연단 거리라고 한다. 볼트 접합은 전단 접합, 인장 접합이 있다. 전단 접합은 두 개 혹은 세 개의 피접합재가 양쪽으로 인장되면서, 볼트 구멍 벽이 볼트에 전단력을 가하는 방식으로 접합을 유지하는데, 이에 따라 피접합재가 두 개인 경우 1면 전단 파괴, 세 개인 경우 2면 전단 파괴가 일어날 수 있다. 인장 접합은 볼트 축 단면이 인장력으로 저항하는 접합을 말한다. 인장 파괴는 볼트가 끊어지는 것을 말한다. 그밖에 피접합재 가장자리가 파괴되는 방식인 연단부 파괴, 측단부 파괴가 있으며, 지압 파괴도 있다.

종류

육각머리 볼트

육각머리 볼트는 머리가 6각형으로 된 볼트로 가장 보편적으로 사용되는 볼트이다. 볼트의 머리가 4각형인 것은 사각 볼트, 사각머리 볼트라고 한다. 철보다는 스테인레스로 만들어진 볼트는 녹에 강하기 때문에 내구성이 좋다.

육각렌치 볼트

육각렌치 볼트는 육각렌치를 사용해 풀거나 조이기 위해 만들어진 6각 단면의 머리를 가진 것이 특징이다. 육각머리 볼트보다 머리가 작기 때문에 좁은 공간의 체결 시 사용된다. 자동차 부품 조립에서 많이 사용되며 기계 금형에서도 사용한다.