앵커볼트 규격

 

 

 

 

앵커볼트(Anchor Bolt)란?

앵커볼트는 콘크리트 구조물에 기둥·기계설비·안전난간 등 다양한 구조물을 고정하기 위해 콘크리트 타설 전에 매입하거나, 타설 후에 구멍을 뚫어 화학앵커(케미칼앵커) 방식으로 삽입하는 체결 부재입니다. 강재 재질의 봉 끝에 나사산(Thread)을 가공하여 너트(Nut)와 너트 받침판(Washer)을 이용해 견고하게 결속함으로써 하중을 안전하게 전달합니다.

앵커볼트는 콘크리트와 구조물 사이에 발생하는 인장·전단력, 떨림·충격·진동 등을 견뎌야 하므로, 재료강도 및 설치 규격이 매우 중요합니다. 건축기사(산업기사) 시험에서도 자주 출제되는 주제로, 아래에서 주요 규격과 설계·시공 시 유의사항을 정리합니다.

 

1. 관련 KS 규격

• KS F 3110〈볼트〉: 일반 볼트의 기계적 성질, 허용공차, 시험방법 등을 규정
• KS F 3111〈앵커볼트〉: 앵커볼트 전용 규격으로, 재료, 치수, 형태, 기계적 성질, 시험방법 등을 상세히 명시
• KS D 3503〈콘크리트용 앵커〉: 화학앵커(앵커볼트를 수지로 고정) 관련 사항 포함

앵커볼트 규격은 KS F 3111을 기준으로 살피되, 화학앵커 적용 시에는 화학재 제조사 매뉴얼과 KS D 3503도 함께 참고해야 합니다.

 

2. 재료 및 기계적 성질

• 재료: 일반적으로 KS D 5401에 따른 탄소강(C45 이상) 또는 합금강을 사용하며, 부식에 강한 스테인리스강(SS400, SUS304 등)도 활용
• 인장강도(최소):
  • 보통등급(4.6) 볼트: 400 MPa
  • 고강도등급(8.8) 볼트: 800 MPa
  • 앵커볼트는 구조물 고정용이므로 보통 4.6급 이상, 중·대형 구조물에는 8.8급 이상을 사용
• 경도 및 인성: 나사산 가공 후에도 충분한 연성과 충격인성 확보 필요

앵커볼트 규격

3. 치수 및 형태

앵커볼트는 볼트 직경(D), 전체 길이(L), 경사부(벤딩) 길이(lb)로 구분하며, 대표적인 형태는 다음과 같습니다.

1. 직선형(Straight Type)
   • 콘크리트 타설 전 매입용
   • 재단 후 현장 길이 조정이 어려우므로 사전 설계 치수에 따라 제작
2. L형(L‐shape) / U형(U‐shape)
   • 타설 전 매입 시 뒤틀림 방지 및 견인 인장강도 확보용
   • L형 꺾임 부의 내측 곡률 반경은 4D 이상 권장
3. 화학앵커(Chemical Anchor)
   • 타설 후 구멍을 천공하여 화학 수지로 고정
   • 보통 직선형을 사용하며, 화학앵커 시스템에 따라 최소 매입깊이(embedment depth) 준수

대표 치수 예시

항목	단위	M12	M16	M20	M24	M30
볼트 직경 (D)	mm	12	16	20	24	30
전체 길이 (L)	mm	150~300	200~400	250~500	300~600	350~700
벤딩 길이 (lb, L형)	mm	90	120	150	180	210
매입 깊이 (ef)	mm	≥ 10 D	≥ 10 D	≥ 12 D	≥ 12 D	≥ 12 D

• 매입 깊이(ef): 콘크리트 내 매입 길이로, 앵커 인장용량 결정에 큰 영향
• 콘크리트 커버(Cover): 볼트 중심에서 콘크리트 표면까지 거리로, 최소 2.5 D 이상 확보 권장

4. 설계·시공 시 고려사항

1. 하중 종류 및 적용 강도
   • 인장하중(Tension), 전단하중(Shear), 복합하중(Combined) 감안
   • KS F 3111에 따른 하중계수 및 안전계수 적용
2. 간격(Spacing) 및 가장자리 거리
   • 최소 간격: 10 D 이상 (D는 볼트 직경)
   • 가장자리 거리: 6 D 이상 확보 (부동침하 및 균열 방지)
3. 화학앵커 적용 시 주의
   • 구멍 정밀도(청소·건조) 관리
   • 수지 경화시간 및 작업 온도 준수
4. 부식 방지 대책
   • 외부 노출 부위를 위해 아연도금(Zn), 열처리 아연용융도금, 스테인리스 적용
   • 케이블 트레이, 가드레일 등 옥외 구조물에는 최소 25 µm 도금 피막 권장
5. 조임 토크(Tightening Torque)
   • 볼트 등급 및 규격별 권장 토크 값 준수
   • 과도한 토크는 나사 손상 및 항복을 초래하니 토크렌치 사용

5. 시험·검사

• 인장 시험(Tensile Test): KS F 3111에 따라 표준시험편 제작 후 인장강도, 연신율 확인
• 피로 시험(Fatigue Test): 반복하중이 예상되는 설비 앵커에 적용
• 표면 검사: 도금 불량, 나사산 손상, 벤딩 부 배율 확인

맺음말

앵커볼트는 구조물 안전과 직결되는 부재이므로, KS 규격을 준수하고 설계 하중, 매입 깊이, 간격, 부식 방지 등을 꼼꼼히 검토해야 합니다. 특히 건축기사 시험에서는 KS F 3111의 주요 치수·하중계수, 콘크리트 커버 및 간격 기준을 묻는 문제가 자주 출제되니, 위 내용을 숙지하여 실무와 시험 대비에 모두 활용하시기 바랍니다.