나사부 인장 강도를 계산할 때 쓰는 단면적. 인치는 As = 0.7854(D − 0.9743/n)² in², 미터는 As = 0.7854(d − 0.9382P)² mm². 보증하중·예압 응력 계산의 기준이다.
핵심
- 인치(NIST H28 부록 A5): As = 0.7854 × (D − 0.9743/n)² [in²], D = 호칭 지름(in), n = TPI.
- 미터(ISO 898-1): As = (π/4) × ((d2 + d3)/2)², d2 = d − 0.6495P, d3 = d − 1.2269P → As ≈ 0.7854 × (d − 0.9382P)² [mm²].
- 예: 3/4"-10 UNC → 0.750 − 0.0974 = 0.6526 → As = 0.7854 × 0.6526² = 0.334 in² (약 215 mm²).
- 예: M16×2 → 16 − 1.876 = 14.124 → As = 0.7854 × 14.124² = 157 mm².
- 예: 3/4" 몸통 0.442 in² vs As 0.334 in²(약 24% 작음), M16 몸통 201 mm² vs As 157 mm²(약 22% 작음). 지름이 작고 피치가 굵을수록 차이가 커진다 (1/4"-20은 약 35%).
- 보증하중 = As × 보증응력, 최소 파단하중 = As × 최소 인장강도, 볼트 응력 = 예압 / As.
- 압력용기 플랜지 설계(ASME BPVC Section VIII Div.1 부록 2)는 As가 아니라 골지름 단면적(root area)을 쓴다. 같은 볼트도 계산서마다 단면적 기준이 다를 수 있다.
자주 쓰는 나사의 응력 단면적
| 나사 | As | mm² 환산 |
|---|---|---|
| 1/2"-13 UNC | 0.1419 in² | 91.5 |
| 5/8"-11 UNC | 0.226 in² | 146 |
| 3/4"-10 UNC | 0.334 in² | 215 |
| 7/8"-9 UNC | 0.462 in² | 298 |
| 1"-8 UNC | 0.606 in² | 391 |
| 1-1/8"-8UN | 0.790 in² | 510 |
| 1-1/4"-8UN | 1.000 in² | 645 |
| M12×1.75 | 84.3 mm² | — |
| M16×2 | 157 mm² | — |
| M20×2.5 | 245 mm² | — |
| M24×3 | 353 mm² | — |
| M30×3.5 | 561 mm² | — |
인치: NIST H28 식으로 계산, mm 환산 · 미터: ISO 898-1:2013 표 5 값. 1-1/8" 이상 UNC 값은 8UN 항목 참고
BOM·구매 때 주의
- 하중 계산서가 응력 단면적, 골 단면적, 몸통 단면적 중 무엇을 썼는지 확인한다. 토크표도 기준 단면적이 다르면 수치가 달라진다.
- UNC를 8UN으로 바꾸면 As가 커진다 (1-1/8"에서 0.763 → 0.790 in²). 같은 응력 목표라도 토크·예압 표를 나사 계열에 맞춰 쓴다.
- 감경 몸통(허리 가는) 볼트는 몸통이 As보다 작을 수 있어 최소 단면 기준으로 본다.
ASME 공식 검색·안내 ↗ · ISO 공식 검색·안내 ↗
발행 기관 안내 링크이며 개별 수치의 검증 원문 링크는 아닙니다. 구매 결정 경로 → 견적 확인 질문
근거: NIST Handbook H28 · ISO 898-1 · ASME BPVC Section VIII Division 1 · 라이브러리 일괄 검토 2026-10 (개별 항목 검토일 미기록). 프로젝트 판본·허용차·사용 조건은 규격 원문과 공급처 서류로 확인해야 합니다. 미확인 값은 추정하지 마세요.